DE69528126T2

DE69528126T2 - Method of collecting listener reactions and data transmission protocol

Info

Publication number: DE69528126T2
Application number: DE69528126T
Authority: DE
Inventors: Harry G. Derks
Original assignee: Fleetwood Group Inc
Current assignee: Fleetwood Group Inc
Priority date: 1994-06-24
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 2003-04-30
Anticipated expiration: 2015-06-27
Also published as: DE69528126D1; EP0697773A3; EP0697773B1; DE69528126T3; DE697773T1; EP0697773B2; US5724357A; EP0697773A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfragen bzw. Sammeln von Benutzerantworten an einer Basiseinheit, die in einzelne entfernte Antworteinheiten eingegeben sind. Die Erfindung ist insbesondere dazu geeignet, einzelne Antworten von Zuhörern auf eine ihnen gestellte Frage zu erlangen. Die Erfindung ist als Erziehungshilfe zur Bestimmung der Auffassungsgabe von Schülern in einer Klasse anwendbar und als kommerzielles Mittel zum Leiten von Zuhörerabstimmungen und dergleichen. Die Erfindung kann selbst für Fernbestellungen in Restaurant, Warenhandelsverkehr und dergleichen Anwendung finden.The invention relates to a method and apparatus for collecting user responses at a base unit which are input to individual remote response units. The invention is particularly suitable for obtaining individual responses from listeners to a question put to them. The invention is applicable as an educational aid for determining the comprehension of students in a class and as a commercial means for conducting audience polls and the like. The invention may even be applied to remote ordering in restaurants, merchandise sales and the like.

Es besteht seit langem ein Bedarf daran, ein sofortiges Feedback von Zuhörern zu einer ihnen gestellten Frage zu erhalten. Bei einer Vorlesung kann der Vortragende beispielsweise wünschen, dem Auditorium eine Frage zu stellen, um den Grad des Verständnisses zu überwachen. Wenn die Reaktion der Klasse ein hohes Maß an Verständnis anzeigt, kann der Vortragende mit einem neuen Material fortfahren. Wenn das Verständnis zu gering ist, kann eine Wiederholung angezeigt sein. Bei einer anderen Anwendung kann ein Marketingplan die Präsentation von verschiedenen Optionen an eine Testzuhörerschaft einschließen und eine sofortige Abstimmung der Zuhörer enthalten, um bestimmte Präferenzen für verschiedene Verpackungsdesigns, Logos, Anzeigen und dergleichen festzustellen.There has long been a need to obtain immediate feedback from listeners on a question posed to them. For example, in a lecture, the presenter may wish to ask the audience a question to monitor the level of understanding. If the class's response indicates a high level of understanding, the presenter may move on to new material. If understanding is too low, a review may be indicated. In another application, a marketing plan may involve presenting various options to a test audience and including immediate voting by the listeners to determine particular preferences for various packaging designs, logos, advertisements, and the like.

Es gibt zwei grundsätzliche Arten von Antwortsystemen: verdrahtete, bei dem die entfernten Einheiten durch Leiter mit einer Basiseinheit verbunden sind, und drahtlose. Während die verdrahteten Systeme mehr Optionen für die Gestaltung des Schaltkreises bieten, um ein schnelles Sammeln der Antworten zu ermöglichen, ist eine dauerhafte Installation der Leitungen in einem bestimmten Raum häufig nicht möglich und mit hohen Installationskosten verbunden. Das drahtlose System ist hingegen flexibel hinsichtlich der Benutzung bei verschiedenen Anlässen und ist beliebig bewegbar. Der Umstand jedoch, daß drahtlose System über Sendesignale kommunizieren, begrenzt die Optionen eines Systemdesigns. Im Ergebnis ist die Antwortgeschwindigkeit beeinträchtigt, was dazu führt, daß bei herkömmlichen drahtlosen Antwortsystemen das Sammeln der Reaktionen bzw. Antworten zu langsam erfolgt, insbesondere dann, wenn das System eine große Anzahl von entfernten Antworteinheiten, beispielsweise 250, enthält. Außerdem ist die Anzahl der Funktionen bei einem drahtlosen System begrenzt.There are two basic types of response systems: wired, where the remote units are connected by conductors to a base unit, and wireless. While the wired systems offer more options for designing the circuit to enable rapid collection of responses, permanent installation of the wires in a specific room is often not possible and involves high installation costs. The wireless system, on the other hand, is flexible in terms of use in different occasions and can be moved at will. However, the fact that wireless systems communicate via broadcast signals limits the options for system design. As a result, the response speed is compromised, which means that in conventional wireless response systems, the collection of responses or answers is too slow, especially when the system contains a large number of remote response units, for example 250. In addition, the number of functions in a wireless system is limited.

Das US-Patent 5,093,786 offenbart ein drahtloses Fernantwortsystem, bei dem eine Basiseinheit Adressenwörter an entfernt angeordnete Antworteinheiten überträgt. Jede Antworteinheit identifiziert ein Adressenwort, das zu dieser bestimmten Antworteinheit gehört, und überträgt eine Antwort, die von dem Benutzer eingegeben ist, an die Basiseinheit als Reaktion auf die Identifikation ihres Adressenwortes. Die Basiseinheit bestimmt, daß ein gültiges Wort von der Antworteinheit empfangen ist und sendet eine Bestätigungsnachricht. Die entfernte Antworteinheit nimmt einen ersten Modus oder Status beim Eingang einer Antwort durch einen Benutzer an. Die entfernte Antworteinheit fährt fort, eine Datennachricht zu übertragen, wenn sie ihr eigenes Adressenwort empfängt, bis die zentrale Steuereinheit eine Bestätigungsnachricht zu der übertragenden Antworteinheit überträgt. Beim Empfang der Bestätigungsnachricht wechselt die entfernte Antworteinheit in einem zweiten ruhenden Status oder Modus. Während ein solches System zuverlässig und schnell ist, besitzt es dennoch Nachteile. Um Adressenwörter schnell und zuverlässig von der Basiseinheit zu den Antworteinheiten zu übertragen, sowie Antwortdaten von den Antworteinheiten zu der Basiseinheit, werden zwei Kommunikationskanäle, die mit verschiedenen Frequenzen arbeiten, verwendet, so daß die Kommunikation von der Basiseinheit zu den entfernten Antworteinheiten gleichzeitig mit der Kommunikation von den entfernten Antworteinheiten mit der Basiseinheit erfolgen kann. Getrennte Kommunikationskanäle erfordern jedoch eine erhöhte Bandbreite und sind nicht in allen Städten verfügbar. Außerdem ist das Datenformat in meinem Patent starr und verwendet nicht mehr als ein Antwortzeichen von dem Benutzer. Daher ist es begrenzt auf einer Antwort mit Ja/Nein und auf Multiple Choice Fragen.U.S. Patent 5,093,786 discloses a wireless remote response system in which a base unit transmits address words to remotely located response units. Each response unit identifies an address word associated with that particular response unit and transmits a response entered by the user to the base unit in response to the identification of its address word. The base unit determines that a valid word has been received from the response unit and transmits an acknowledgement message. The remote response unit assumes a first mode or state upon receipt of a response from a user. The remote response unit continues to transmit a data message when it receives its own address word until the central control unit transmits an acknowledgement message to the transmitting response unit. Upon receipt of the acknowledgement message, the remote response unit enters a second dormant state or mode. While such a system is reliable and fast, it does have drawbacks. In order to quickly and reliably transmit address words from the base unit to the response units, as well as response data from the response units to the base unit, two communication channels operating at different frequencies are used so that communication from the base unit to the remote response units can occur simultaneously with communication from the remote response units to the base unit. However, separate communication channels require increased bandwidth and are not available in all cities. In addition, the data format in my patent is rigid and uses no more than one Answer characters from the user. Therefore, it is limited to a yes/no answer and multiple choice questions.

Die DE 43 21 801 offenbart eine Vorrichtung zur drahtlosen Verbindung von Antworten von mehreren Benutzern. Fragesignale werden zu Antworteinheiten gesendet, die den Einheiten eine Antwort entlocken sollen, in die der Benutzer einen bestimmten Code oder eine bestimmte Zahl eingegeben hat. Auf diese Weise kann die Basisstation die Anzahl von Antworten bestimmen, indem sie die Energie bzw. Leistung der Antwortsignale mißt, die nach der Übertragung jedes der Fragesignale empfangen werden. Es gibt keine Offenbarung eines Basisdatenpakets, das aus mehreren Zeichen besteht, von denen wenigstens ein Teil verschiedene Antworteinheiten betrifft.DE 43 21 801 discloses a device for wirelessly connecting responses from several users. Question signals are sent to response units which are intended to elicit a response from the units into which the user has entered a certain code or number. In this way, the base station can determine the number of responses by measuring the energy or power of the response signals received after transmission of each of the question signals. There is no disclosure of a base data packet consisting of several characters, at least a part of which refers to different response units.

Es wäre wünschenswert, ein drahtloses Fernantwortsystem mit einer großen Anzahl von Fernantworteinheiten mit einem einzigen Kommunikationskanal auf schnelle und zuverlässige Weise zu betätigen. Außerdem ist es wünschenswert, mehrere Fähigkeiten bzw. Funktionen in einem drahtlosen Fernantwortsystem vorzusehen. Beispielsweise Wäre es wünschenswert, einem Benutzer wie einem Studenten eine Anzeige zukommen zu lassen, ob eine gegebene Antwort richtig oder falsch ist. Außerdem ist es wünschenswert, in einer Fernantworteinheit außerdem ein Mikrophon vorzusehen, um einem Benutzer die Möglichkeit zu geben mit dem Instruktor eine Audiokommunikation anzufordern, wobei die tatsächliche Steuerung des Audiokanals in der Hand des Instruktors verbleibt. Es wäre auch wünschenswert, ein interaktiveres System bereitzustellen, mit dem komplexe Nachrichten auf individueller Basis an Studenten entsprechend der Richtigkeit ihrer Antworten abgegeben werden können. Wünschenswert wäre es ferner, Studienantworten zu sammeln, die eine Mehrfachzeichenlänge anstelle von Einfachzeichenantworten haben. Es wäre ferner wünschenswert, wirksam große Textblöcke und anderen Computercode von einer Zentraleinheit zu den entfernten Antworteinheiten herunter zu laden.It would be desirable to operate a wireless remote response system with a large number of remote response units using a single communication channel in a rapid and reliable manner. It would also be desirable to provide multiple capabilities or functions in a wireless remote response system. For example, it would be desirable to provide an indication to a user such as a student as to whether a given answer is correct or incorrect. It would also be desirable to also provide a microphone in a remote response unit to allow a user to request audio communication with the instructor while leaving actual control of the audio channel in the instructor's hands. It would also be desirable to provide a more interactive system that would allow complex messages to be delivered to students on an individual basis based on the correctness of their answers. It would also be desirable to collect student responses that are multi-character in length rather than single-character responses. It would also be desirable to efficiently download large blocks of text and other computer code from a central unit to the remote response units.

Dementsprechend besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein drahtloses Fernantwortsystem anzugeben, das eine erheblich verbesserte Flexibilität und Funktionalität gegenüber herkömmlichen Systemen hat.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a wireless remote response system that has significantly improved flexibility and functionality over conventional systems.

Die vorliegende Erfindung sieht ein drahtloses Fernantwortsystem zum Abfragen bzw. Sammeln von Antworten von mehreren Benutzern an einer Basiseinheit vor, die von den Benutzern in mehrere Fernantworteinheiten eingegeben sind, wobei jeder Benutzer mit einer Antworteinheit versehen ist. Die Basiseinheit überträgt ein Basisdatenpaket über eine drahtlose Kommunikationsverbindung zu der Mehrzahl von Fernantworteinheiten, die das Basispaket dekodieren und in einen Speicher an jeder Antworteinheit einen Teil des decodierten Basispakets laden. Jede Antworteinheit überprüft die Zeichen, die in den Speicher geladen sind, und bestimmt jedes Zeichen in dem Teil des dekodierten Basispakets, der die bestimmte Antworteinheit betrifft. Jede Fernantworteinheit verarbeitet dann jedes Zeichen, das zu dieser bestimmten Antworteinheit gehört. Dies kann einschließen, ohne beschränkend zu sein, das Assemblieren und Übertragen eines Antwortdatenpakets über eine drahtlose Kommunikationsverbindung von dieser bestimmten Antworteinheit zu der Basiseinheit. Das Antwortdatenpaket enthält jede Antwort, die von dem Benutzer eingegeben ist.The present invention provides a wireless remote response system for collecting responses from multiple users at a base unit, which are entered by the users into multiple remote response units, each user being provided with a response unit. The base unit transmits a base data packet over a wireless communication link to the plurality of remote response units, which decode the base packet and load into a memory at each response unit a portion of the decoded base packet. Each response unit examines the characters loaded into the memory and determines each character in the portion of the decoded base packet that relates to the particular response unit. Each remote response unit then processes each character associated with that particular response unit. This may include, but is not limited to, assembling and transmitting a response data packet over a wireless communication link from that particular response unit to the base unit. The response data packet contains each response entered by the user.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält der Teil des decodierten Basispakets, der in den Speicher jeder Fernantworteinheit geladen ist, mehrere Zeichen, die jeweils eine andere Antworteinheit betreffen. Die mehreren Zeichen können Bestätigungszeichen einschließen, um anzuzeigen, daß eine gültige Antwort zuvor von der bestimmten Antworteinheit empfangen wurde. Die mehreren Zeichen können außerdem ein Fehlerfreiheitzeichen bzw. Korrektzeichen enthalten, das anzeigt, ob eine zuvor empfangene Antwort eine korrekte Antwort in einem Antwortschlüssel trifft. Die bestimmte Antworteinheit kann auf verschiedene Arten auf das Korrektzeichen antworten. Es kann nur eine Anzeige an den. Benutzer abgeben, daß eine korrekte oder unkorrekte Antwort empfangen wurde. Alternativ kann der Teil des decodierten Basisdatenpakets, der in den Speicher jeder Fernantworteinheit geladen ist, mehrere Zeichen enthalten, die global alle Antworteinheiten oder eine Gruppe betreffen. Auf diese Weise zeigt eine bestimmte Antworteinheit eine erste Nachricht an, die in den globalen Zeichen enthalten ist, als Reaktion auf einen vorgegebenen Wert des Korrektzeichens, das diese bestimmte Antworteinheit betrifft, und zeigt eine zweite Nachricht an, die in den globalen Zeichen enthalten ist, als Reaktion auf einen anderen Wert des Korrektzeichens, der diese bestimmte Antworteinheit betrifft.According to a further aspect of the invention, the portion of the decoded base packet loaded into the memory of each remote response unit includes a plurality of characters, each relating to a different response unit. The plurality of characters may include confirmation characters to indicate that a valid response was previously received from the particular response unit. The plurality of characters may also include a correct character to indicate whether a previously received response meets a correct response in a response key. The particular response unit may respond to the correct character in a variety of ways. It may only provide an indication to the user that a correct or incorrect response was received. Alternatively, the portion of the decoded base data packet loaded into the memory of each remote response unit may include a plurality of characters, which globally affect all response units or a group. In this way, a particular response unit displays a first message contained in the global characters in response to a given value of the corrective character affecting that particular response unit, and displays a second message contained in the global characters in response to another value of the corrective character affecting that particular response unit.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung können die Fernantworteinheiten vorteilhafterweise in Gruppen unterteilt sein, und der Teil des decodierten Basisdatenpakts, der in den Speicher jeder Fernantworteinheit geladen ist, kann eine Bestimmung einer Gruppe von Antworteinheiten enthalten, die die einzelnen Zeichen betreffen. Das decodierte Basisdatenpaket kann ferner eine Bezeichnung enthalten, welche Gruppe der Fernantworteinheiten ein Antwortdatenpaket als Reaktion auf die bestimmte Basisdatenpaketübertragung übertragen soll. Auf diese Weise kann eine Gruppe von Antworteinheiten individuell zugeschnittene Nachrichten in demselben Basisdatenpaket empfangen, das eine andere Gruppe von Antworteinheiten auffordert, ihre Antwortdatenpakete zu übertragen. Der Teil des codierten Basisdatenpakets, der in den Speicher jeder Fernantworteinheit geladen ist, kann ferner mehrere Zeichen enthalten, die global alle Antworteinheiten betreffen. Diese globalen Zeichen können in dem Speicher bei jeder Antworteinheit zu jedem gewünschten Zweck gespeichert werden, beispielsweise als Operationscode für die Microcomputer, die jede Antworteinheit verarbeiten. Auf diese Weise können der Operationscode und andere Daten für die Fernantworteinheiten von der Basiseinheit heruntergeladen werden, ohne einen physikalischen Zugang zu den Fernantworteinheiten zu erfordern, um ROM- Einrichtungen oder dergleichen auszutauschen.According to a further aspect of the invention, the remote response units may advantageously be divided into groups, and the portion of the decoded base data packet loaded into the memory of each remote response unit may contain a designation of a group of response units relating to the individual characters. The decoded base data packet may further contain a designation of which group of remote response units is to transmit a response data packet in response to the particular base data packet transmission. In this way, a group of response units may receive individually tailored messages in the same base data packet requesting another group of response units to transmit their response data packets. The portion of the encoded base data packet loaded into the memory of each remote response unit may further contain a plurality of characters relating globally to all response units. These global characters may be stored in the memory at each response unit for any desired purpose, for example as operation code for the microcomputers processing each response unit. In this way, the operation code and other data for the remote response units can be downloaded from the base unit without requiring physical access to the remote response units to exchange ROM devices or the like.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung kann das Basisdatenpaket eine Bestimmung einer gewünschten Antwortlänge von den Antworteinheiten enthalten. Jede Antworteinheit antwortet auf diese Bestimmung durch Assemblieren ihres Antwortdatenpakets, um die gewünschte Anzahl von Zeichen zu umfassen, die angegeben ist, um die gewünschte Antwortlänge bereitzustellen. Auf diese Weise sind die Antworteinheiten in der Lage, Antworten zu gegen, die aus mehr als einem Zeichen bestehen, wobei dennoch die gesamte Befragungszeit nicht länger als notwendig ist, um alle Antworten abzufragen bzw. zu sammeln. Zusätzlich zu dem Assemblieren eines Antwortdatenpakets einschließlich jeder von dem Benutzer eingegebenen Anwort kann die Fernantworteinheit ein Nulldatenpaket assemblieren, das als Reaktion auf eine Basisdatenpaketübertragung übertragen wird, selbst wenn ein Benutzer keine Antwort eingegeben hat. Hierdurch kann die Basiseinheit eine Untersuchung aller Antworteinheiten durchführen, um sicherzustellen, daß alle Antworteinheiten antworten können, ohne daß hierzu eine Antwort eingegeben werden muß.According to a further aspect of the invention, the base data packet may include a determination of a desired response length from the response units. Each response unit responds to this determination by assembling its response data packet to the desired number of characters specified to provide the desired response length. In this way, the response units are able to accept responses consisting of more than one character, yet the total polling time is no longer than necessary to collect all of the responses. In addition to assembling a response data packet including each response entered by the user, the remote response unit can assemble a null data packet that is transmitted in response to a base data packet transmission even if a user has not entered a response. This allows the base unit to perform an examination of all of the response units to ensure that all of the response units can respond without requiring that a response be entered.

Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung werden die Basisdatenpakete und Antwortdatenpakete nach einer einzigen Technik codiert und decodiert. Die Werte eines jeden Bit werden als ein Zeitintervall über wenigstens einen Zyklus einer periodischen Wellenform codiert, in dem die Zeitperiode entweder zwischen aufeinanderfolgenden steigenden Flanken oder zwischen aufeinanderfolgenden fallenden Flanken der periodischen Wellenform variiert wird. Somit kann die Zeitspanne zwischen steigenden Flanken oder zwischen fallenden Flanken von aufeinanderfolgenden Wellenformen eines übertragenen Signals variiert werden, um jeden Wert eines jeden Bit zu codieren. Das Decodieren wird ausgeführt, indem die Zeitintervalle zwischen den steigenden Flanken oder zwischen den fallenden Flanken aufeinanderfolgender Wellenformen gemessen werden. In einer bevorzugten Form wird bestimmt, ob jedes gemessene Zeitintervall in eine von wenigstens zwei verschiedene, nicht überlappende Zeitspannen fällt, um einen Wert eines jeden Bit zu bestimmen. Wenn ein gemessenes Zeitintervall nicht in einen der präzisen Bereiche fällt, wird es nicht berücksichtigt, und das gesamte Datenpaket wird ignoriert. Auf diese Weise ist die Datenübertragung außerordentlich zuverlässig, da jedes decodierte Bit nur dann akzeptiert wird, wenn sein gemessenes Zeitintervall präzise in einen vorgegebenen Bereich paßt. Da die Daten unter Verwendung eines variablen Zeitintervalls codiert werden, variiert die Zeitdauer des codierten Pakets als eine Funktion des Wertes der jeweiligen Bits, aus denen das Paket besteht. Um das Erfordernis zu vermeiden, ein ausreichendes Zeitfenster zur Verfügung zu stellen, um die Worst-Case- Möglichkeit aufnehmen zu können, in denen die Bits, aus denen das Paket besteht, die längste Periodencodierung haben, wird der Inhalt jedes Pakets vor dem Codieren daraufhin überprüft, ob die Mehrzahl der Bits mit der größten Länge codiert würden. Falls dies so ist, werden die Bits invertiert, so daß sie gemäß einer kürzeren Länge codiert werden, und eine Anzeige, der Inversion wird mit dem übertragenen Datenpaket abgegeben, um eine korrekte Dekodierung an der empfangenden Einheit sicherzustellen.According to a further aspect of the invention, the base data packets and response data packets are encoded and decoded using a single technique. The values of each bit are encoded as a time interval over at least one cycle of a periodic waveform by varying the time period between either successive rising edges or between successive falling edges of the periodic waveform. Thus, the time period between rising edges or between falling edges of successive waveforms of a transmitted signal can be varied to encode each value of each bit. Decoding is performed by measuring the time intervals between the rising edges or between the falling edges of successive waveforms. In a preferred form, it is determined whether each measured time interval falls within one of at least two different, non-overlapping time periods to determine a value of each bit. If a measured time interval does not fall within one of the precise ranges, it is disregarded and the entire data packet is ignored. In this way, data transmission is extremely reliable, since each decoded bit is only accepted if its measured time interval fits precisely within a given range. Since the data is encoded using a variable time interval, the time duration of the encoded packet varies as a function of the value of the respective bits making up the packet. To avoid the need to provide a sufficient time window to accommodate the worst case possibility in which the bits making up the packet have the longest period encoding, the contents of each packet are checked before encoding to determine whether the majority of the bits would be encoded with the longest length. If so, the bits are inverted so that they are encoded according to a shorter length and an indication of the inversion is provided with the transmitted data packet to ensure correct decoding at the receiving unit.

Das Verfahren und das System der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen 1 und 24 definiert. Einige bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.The method and system of the invention are defined in independent claims 1 and 24. Some preferred features are given in the dependent claims.

Das Verfahren kann die Bestimmung enthalten, ob jedes gemessene Zeitintervall in einen von wenigstens zwei bestimmten, nicht-überlappenden Zeitbereichen fällt, um einen Wert eines jeden Bits zu decodieren.The method may include determining whether each measured time interval falls within one of at least two determined non-overlapping time ranges for decoding a value of each bit.

Eine Übertragung wird bevorzugt ignoriert, wenn wenigstens eines gemessenen Zeitintervalle nicht in einen der Zeitbereiche fällt.A transmission is preferably ignored if at least one measured time interval does not fall within one of the time ranges.

Bevorzugt ist diese Charakteristik eine Anzahl von Zeichen, die das Antwortdatenpaket bilden, wobei die Datenantwortpaketlänge mit dem Basisdatenpaket gesteuert wird.Preferably, this characteristic is a number of characters that make up the response data packet, wherein the data response packet length is controlled with the base data packet.

Das Basisdatenpaket enthält bevorzugt eine Bestimmung einer Charakteristik des Basisdatenpakets. In diesem Falle kann die Charakteristik des Basisdatenpakets eine Anzahl von Zeichen sein, die das Basisdatenpaket bilden.The base data packet preferably contains a determination of a characteristic of the base data packet. In this case, the characteristic of the base data packet may be a number of characters that form the base data packet.

Alternativ enthält das Verfahren eine einzige Identifikation für jede der Antworteinheiten und das Bestimmen jeder der Antworteinheiten in einem Antwortintervall, das dem Basisdatenpaket als eine Funktion der Charakteristik des Basisdatenpakets und der einzigen Identifikation dieser Antworteinheit folgt.Alternatively, the method includes a unique identification for each of the response units and determining each of the response units in a Response interval following the base data packet as a function of the characteristics of the base data packet and the unique identification of this response unit.

Bevorzugt sind die Fernantworteinheiten in mehrere Gruppen unterteilt, wobei das Basisdatenpaket eine Bestimmung einer Gruppe von Antworteinheiten enthält, die auf das Basisdatenpaket antworten.Preferably, the remote response units are divided into a plurality of groups, wherein the base data packet contains a designation of a group of response units that respond to the base data packet.

Die Übertragung eines Antwortdatenpakets schließt bevorzugt die Übertragung eines Null-Antwortdatenpaket ein, wenn ein Benutzer keine Antwort eingegeben hat.The transmission of a response data packet preferably includes the transmission of a null response data packet if a user has not entered a response.

Diese und andere Gegenstände, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnungen.These and other objects, advantages and features of the invention will become apparent from the following description with reference to the drawings.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines drahtlosen Fernantwortsystems gemäß der Erfindung;Fig. 1 is a block diagram of a wireless remote response system according to the invention;

Fig. 2 ist ein Blockdiagramm einer Systemsteuereinrichtung und einer Fernantworteinheit;Fig. 2 is a block diagram of a system controller and a remote response unit;

Fig. 3 stellt ein Kodierungsschema gemäß der Erfindung dar;Fig. 3 illustrates a coding scheme according to the invention;

Fig. 4 stellt ein Dekodierungsschema gemäß der Erfindung dar;Fig. 4 illustrates a decoding scheme according to the invention;

Fig. 5 stellt die Struktur eines Basisdatenpakets dar;Fig. 5 shows the structure of a basic data packet;

Fig. 6 stellt die Struktur eines Antwortdatenpakets dar;Fig. 6 shows the structure of a response data packet;

Fig. 7 ist ein Flußdiagramm der Systemsteuereinrichtung;Fig. 7 is a flow chart of the system controller;

Fig. 8 ist ein Flußdiagramm einer Fernantworteinheit;Fig. 8 is a flow diagram of a remote response unit;

Fig. 9 ist ein Flußdiagramm der Übertragungsdatenfunktion der Systemsteuereinrichtung;Fig. 9 is a flow chart of the transfer data function of the system controller;

Fig. 10 ist ein Flußdiagramm der Empfangsdatenfunktion der Systemsteuereinrichtung;Fig. 10 is a flow chart of the receive data function of the system controller;

Fig. 11 ist ein Flußdiagramm der Übertragungsdatenfunktion der Fernsteuereinheiten;Fig. 11 is a flow chart of the transmission data function of the remote control units;

Fig. 12 ist ein Flußdiagramm der Empfangsdatenfunktion der Fernsteuereinheiten;Fig. 12 is a flow chart of the receive data function of the remote control units;

Fig. 13 ist ein Blockdiagramm eines Transceiver, der bei der vorliegenden Erfindung nützlich ist, undFig. 13 is a block diagram of a transceiver useful in the present invention, and

Fig. 14 ist ein Flußdiagramm eines Verfahrens der effizienten Übertragung großer Datenblocks zu den Fernantworteinheiten.Fig. 14 is a flow diagram of a method of efficiently transmitting large blocks of data to the remote response units.

Mit Bezug auf die Zeichnungen und die dargestellten Ausführungsformen enthält ein drahtloses Fernantwortsystem 20 eine Instruktorbasisstation oder Basiseinheit 22 und mehrere Fernantworteinheiten 24 (Fig. 1). Die Basis 22 enthält eine Systemsteuereinheit 26 mit einer Übertragungs- und Empfangsantenne 28, die eine drahtlose Kommunikationsverbindung mit den Übertragungs- und Empfangsantennen 30 einer jeden Fernantworteinheit 24 bildet. Die Basiseinheit 22 enthält ferner einen Personalcomputer 32, mit dem ein Instruktor über einen verdrahteten Verbindungskanal wie einen Serienkanal 34 Befehle an die Systemsteuereinrichtung 26 abgeben kann. Der Personalcomputer 32 kann eine Betriebssoftware enthalten, die keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, um die von den Fernantworteinheiten 24 empfangenen Antworten mit einem Antwortschlüssel zu vergleichen, um korrekte Antworten jedes Studenten zu zählen und statistische Analysen etc. durchzuführen. Die Basiseinheit 22 kann außerdem über Telefonleitungen oder dergleichen mit einem zentralen Steuerbereich (nicht dargestellt) verbunden sein, der seinerseits mit mehreren Basiseinheiten 22 in Verbindung stehen kann. Dies ermöglicht es, daß der Instruktor bzw. Lehrer sich in einer geographischen Entfernung von dem Klassenraum oder Testraum befinden kann und wenigstens über seine Stimme und Datenverbindung mit dem Raum in Verbindung steht, in dem jede Basiseinheit 2 angeordnet ist.Referring to the drawings and the illustrated embodiments, a wireless remote response system 20 includes an instructor base station or base unit 22 and a plurality of remote response units 24 (FIG. 1). The base 22 includes a system controller 26 having a transmit and receive antenna 28 that forms a wireless communication link with the transmit and receive antennas 30 of each remote response unit 24. The base unit 22 also includes a personal computer 32 that allows an instructor to issue commands to the system controller 26 over a wired communication channel such as a serial channel 34. The personal computer 32 may include operating software not forming part of the present invention for comparing the responses received from the remote response units 24 to an answer key, counting correct responses from each student, performing statistical analysis, etc. The base unit 22 may also be connected via telephone lines or the like to a central control area (not shown) which in turn may be in communication with several base units 22. This allows the instructor or teacher to be located at a geographical distance from the classroom or test room and to be in communication at least via his voice and data connection with the room in which each base unit 2 is located.

Jede Fernantworteinheit 24 enthält eine Eingabeeinrichtung wie eine Tastatur 36, um Benutzerantworten zu empfangen, und ein Display 38 um Antworten anzuzeigen, die in die Tastatur 36 eingegeben werden, sowie Informationen, die von der Basiseinheit 22 auf unten beschriebene Weise übertragen werden. In dem dargestellten Beispiel haben die Fernantworteinheiten 24 und die Systemsteuereinrichtung 26 im wesentlichen dieselbe Hardware-Architektur (Fig. 2). Die Systemsteuereinrichtung 26 enthält einen ersten Microprozessor oder Microcomputer, der serielle Kommunikation über den Kanal 34 von dem Computer 32 empfängt. Der Microcomputer 40 tauscht die Datensignale über einen Bus 39 aus, der sich zu einem RF Transceiver 42 erstreckt. Ein Strommanagementkreis 44 aktiviert unter der Steuerung des Microcomputers 40 den Übertragungsschaltkreis der RF Transceiver 42 über eine Leitung 43 nur dann, wenn es Zeit ist, ein Datenpaket zu übertragen. Eine Tastatur 36 und ein LED- oder LCD-Display 38 stellen die jeweiligen Input- und Output-Funktionen für den Microcomputer dar.Each remote response unit 24 includes an input device such as a keyboard 36 for receiving user responses and a display 38 for displaying responses entered into the keyboard 36 and information transmitted from the base unit 22 in the manner described below. In the example shown, the remote response units 24 and the system controller 26 have substantially the same hardware architecture (Fig. 2). The system controller 26 includes a first microprocessor or microcomputer which receives serial communication over channel 34 from the computer 32. The microcomputer 40 exchanges the data signals over a bus 39 which extends to an RF transceiver 42. A power management circuit 44, under the control of the microcomputer 40, activates the transmission circuit of the RF transceiver 42 over a line 43 only when it is time to transmit a data packet. A keyboard 36 and an LED or LCD display 38 provide the respective input and output functions for the microcomputer.

Auf gleiche Weise enthält die Fernantworteinheit 24 einen Microcomputer 40', der eine Input-Output-Verbindung über einen Bus 39' mit einem RF Transceiver 42' hat, der Signale über eine Antenne 30 überträgt und empfängt. Ein Strommanagementkreis 44' aktiviert den Übertragungsschaltkreis des RF Transceivers 42' über eine Leitung 43' nur, wenn eine Übertragung auftreten soll. Eine Tastatur 36' und ein Display 38' stellen die Input/Output-Funktionen für den Microcomputer 40' dar. Jede Einheit 24 enthält ein Mikrophon 46, das mit einer Audioübertragungseinrichtung 47a verbunden ist, die ihrerseits durch eine Audiokommunikationsverbindung, die durch die Antenne 48a, 48b gebildet ist, mit einem Audioempfänger 47b in der Systemsteuereinrichtung 26 verbunden ist. Dies ermöglicht eine Stimmenkommunikation von einem Benutzer der Antworteinheit mit dem Instruktor. Wenn der Instruktor entfernt von der Systemsteuereinrichtung 26 ist, benutzt die Audioverbindung eine Telefonleitung, die bei 49 dargestellt ist. Die Audiokommunikationsverbindung ist an der Systemsteuereinrichtung 26 und der Antworteinheit 24 durch Aktivierung der Übertragungseinrichtung 47a und des Empfängers 47b unter der Steuerung der Microcomputer 40, 40' nur als Reaktion auf einen Befehl des Instruktors offen.Similarly, the remote response unit 24 includes a microcomputer 40' having an input-output connection via a bus 39' to an RF transceiver 42' which transmits and receives signals via an antenna 30. A power management circuit 44' activates the transmission circuit of the RF transceiver 42' via a line 43' only when a transmission is to occur. A keyboard 36' and a display 38' provide the input/output functions for the microcomputer 40'. Each unit 24 includes a microphone 46 connected to an audio transmitter 47a which in turn is connected by an audio communication link formed by the antenna 48a, 48b to an audio receiver 47b in the system controller 26. This allows voice communication from a user of the response unit to the instructor. When the instructor is remote from the system controller 26, the audio connection uses a telephone line shown at 49. The audio communication connection is open to the system controller 26 and the response unit 24 by activation of the transmitter 47a and receiver 47b under the control of the microcomputers 40, 40' only in response to a command from the instructor.

In der dargestellten Ausführungsform sind die Microcomputer 40, 40' jeweils ein 8-Bit Microprozessor, der von Microchip Technology unter der Modellnummer PIC 17C42 vertrieben wird und einen 2K Byte internen ROM zur Steuerprogrammspeicherung hat, einen internen 256 Byte Read-and-Write-Speicher und 128 Bytes eines externen elektrisch löschbaren ROM. In einer ersten bevorzugten Ausführungsform sind die RF Transceiver 42, 42' Frequenz-modulierte, akustische Oberflächenwellenresonatoreinrichtungen, die bei einer mittleren Bandfrequenz von 418 MHz übertragen und empfangen können. Der Empfangsschaltkreis enthält eine Bandpaßzwischenfrequenstufe und einen Phasenregelkreisdetektor. Ein solcher Transceiver ist kommerziell von Radiometrix Ltd., Großbritannien, unter der Modellnummer BIM-418-F erhältlich.In the illustrated embodiment, the microcomputers 40, 40' are each an 8-bit microprocessor sold by Microchip Technology under the model number PIC 17C42 and a 2K byte internal ROM for control program storage has an internal 256 byte read-and-write memory and 128 bytes of external electrically erasable ROM. In a first preferred embodiment, the RF transceivers 42, 42' are frequency modulated surface acoustic wave resonator devices capable of transmitting and receiving at a center band frequency of 418 MHz. The receiving circuit includes a bandpass intermediate frequency stage and a phase locked loop detector. Such a transceiver is commercially available from Radiometrix Ltd., UK, under the model number BIM-418-F.

In einer zweiten bevorzugten Ausführungsform arbeitet der RAF Transceiver 42, 42' auf einer Frequenz in dem Band von 902 bis 928 MHz (Fig. 13). Der Transceiver 42, 42' enthält einen Empfangsabschnitt, der aus einem RF- Verstärker 200 und einem Mixer 202 besteht, der mit einem 904.3 MHz Signal von einem lokalen Oszillator 210 versehen wird, um ein mittleres Fequenzsignal (IF) von 10,7 MHz abzugeben. Das IF-Signal wird von dem IF-Verstärker 204 verstärkt und einem Detektor und Datenteiler 206 zugeführt, der Datensignale produziert, die mit einem Mikroprozessor 208 kompatibel sind. Der Mikroprozessor 208 ist durch Datenleitungen "39, 39' mit dem jeweiligen Microcomputer 40, 40' verbunden. Der Transceiver 42, 42' enthält außerdem einen Übertragungsabschnitt, der einen lokalen Oszillator 210 enthält, der durch einen Datenoutput des Microprozessors 208 und einen Stromverstärker 212 modulüert wird, dessen Output mit der Antenne 28, 30 verbunden ist. Der lokale Oszillator 201 wird von einem Phasenregelkreisfrequenzsynthesizer 214 stabilisiert, der ein Referenzsignal von 6.3 MHz von einer Frequenzreferenz 216 enthält. Der Stromverstärker 212 wird von einem Festkörperstromschalter 220 ein- und ausgeschaltet, der von einem Festkörperschalter 218 unter der Steuerung der Strommanagementkreise 44, 44' durch Leitungen 43, 43' betätigt wird. Alle Schaltkreiskomponenten, die den Transceiver 42, 42' bilden, sind aus zahlreichen kommerziellen Quellen erhältlich.In a second preferred embodiment, the RAF transceiver 42, 42' operates at a frequency in the band of 902 to 928 MHz (Fig. 13). The transceiver 42, 42' includes a receive section consisting of an RF amplifier 200 and a mixer 202 which is provided with a 904.3 MHz signal from a local oscillator 210 to provide an average frequency signal (IF) of 10.7 MHz. The IF signal is amplified by the IF amplifier 204 and fed to a detector and data splitter 206 which produces data signals compatible with a microprocessor 208. The microprocessor 208 is connected to the respective microcomputer 40, 40' by data lines 39, 39'. The transceiver 42, 42' also includes a transmission section that includes a local oscillator 210 that is modulated by a data output of the microprocessor 208 and a current amplifier 212, the output of which is connected to the antenna 28, 30. The local oscillator 210 is stabilized by a phase-locked loop frequency synthesizer 214 that receives a reference signal of 6.3 MHz from a frequency reference 216. The current amplifier 212 is turned on and off by a solid state power switch 220 that is controlled by a solid state switch 218 under the control of the power management circuits 44, 44' through lines 43, 43'. All circuit components that make up the transceiver 42, 42' are available from numerous commercial sources.

Die Tastatur 36,36' der dargestellten Ausführungsform ist eine kommerziell erhältliche 10-Finger-Membranschalttafel, die von Spektra Symbol Company of Salt Lake City, Utah, vermarktet wird. Es versteht sich, daß die Eingabeeinrichtung 36 nicht auf eine Tastatur begrenzt ist, sondern es kann sich auch um eine Spracherkennungseinrichtung, ein Digitizer-Pad, eine alphanumerische Tastatur oder um andere Einrichtungen handeln, die Eingaben eines Benutzers empfangen können. In der dargestellten Ausführungsform ist das Display 38, 38' ein kommerziell erhältliches 24-Zeichen 2-Leitungsdisplay. Ein solches Display wird von Optrex Company of Japan unter der Modellnummer DMC 24227 vermarktet. Die FM Kommunikationsverbindung zwischen der Basiseinheit 22 und den Fernantworteinheiten 24 ist ein Halb-Duplex-Kanal, in dem ein Basisdatenpaket 50 von der Systemsteuereinrichtung 26 zu allen Fernantworteinheiten 24 übertragen wird, und die Antwortdatenpakete 52 werden von jeder Tastatur 24 einzeln innerhalb eines Zeitschlitzes zu der Systemsteuereinrichtung 26 übertragen, der jeder Fernantworteinheit zugeordnet ist. Wie aus der nachfolgenden Diskussion näher ersichtlich ist, haben das Basisdatenpaket und das Antwortdatenpaket 52 dieselbe grundsätzliche Struktur.The keyboard 36,36' of the illustrated embodiment is a commercially available 10-finger membrane keypad manufactured by Spektra Symbol Company of Salt Lake City, Utah. It will be understood that the input device 36 is not limited to a keyboard, but may be a voice recognition device, a digitizer pad, an alphanumeric keyboard, or other devices capable of receiving input from a user. In the illustrated embodiment, the display 38, 38' is a commercially available 24-character 2-line display. One such display is marketed by Optrex Company of Japan under model number DMC 24227. The FM communications link between the base unit 22 and the remote response units 24 is a half-duplex channel in which a base data packet 50 is transmitted from the system controller 26 to all of the remote response units 24, and response data packets 52 are transmitted from each keyboard 24 individually to the system controller 26 within a time slot associated with each remote response unit. As will be seen in more detail from the following discussion, the base data packet and the response data packet 52 have the same basic structure.

Das Basisdatenpaket 50 und das Antwortdatenpaket 52 enthalten jeweils eine Präambel 54, 54', die aus neun Bytes von 55 hex besteht, die die Übertragung als ein Datenpaket (Fig. 5 und 6) identifiziert. Der Inhalt der Präambel ist ausreichend bestimmt, um eine falsche Erkennung von verschiedenen EMI Quellen auszuschließen. Der Präambel 54, 54' folgt ein Sync Byte 56, 56', das eine Zeitmarkierung bereitstellt, damit die Empfangseinheiten in ihren Antwortintervallen koordiniert werden können. Der restliche Teil eines jeden Datenpaktes 50, 52 besteht aus einem HEADER 58, 58', einer MESSAGE 60, 60' und einem CHECKSUM 62, 62'. HEADER 58 kann ein ein-Byte- Antwortzeichenfeld 59 enthalten, das identifiziert, welche von 5 Gruppen der Fernantworteinheiten 24 ein Antwortdatenpaket in Reaktion auf dieses Basisdatenpaket übertragen soll. Für große Gruppen von Antworteinheiten, beispielsweise 250 Einheiten, ist es zweckmäßig, die Einheiten in Gruppen von beispielsweise 50 Einheiten zu unterteilen. Dies gibt dem System eine Flexibilität beim Einsatz von verschiedenen Zahlen von Antworteinheiten, in dem die Antwortintervalle für Phantomantworteinheiten eliminiert werden. Das Antwortzeichenfeld 58' enthält ein Null-Zeichen, um das Datenpaket als ein Antwortdatenpaket 52 zu identifizieren.The base data packet 50 and the response data packet 52 each contain a preamble 54, 54' consisting of nine bytes of 55 hex which identifies the transmission as a data packet (Figs. 5 and 6). The content of the preamble is sufficiently specific to preclude false recognition from various EMI sources. The preamble 54, 54' is followed by a sync byte 56, 56' which provides a time stamp so that the receiving units can be coordinated in their response intervals. The remainder of each data packet 50, 52 consists of a HEADER 58, 58', a MESSAGE 60, 60' and a CHECKSUM 62, 62'. HEADER 58 may contain a one-byte response character field 59 which identifies which of five groups of remote response units 24 are to transmit a response data packet in response to that base data packet. For large groups of response units, for example 250 units, it is convenient to divide the units into groups of, for example, 50 units. This gives the system flexibility in using different numbers of response units by Response intervals for phantom response units are eliminated. The response character field 58' contains a null character to identify the data packet as a response data packet 52.

HEADER oder Paketkopf 58 kann zusätzlich ein Antwortlängenbyte 72 enthalten, das die Fernantworteinheiten über die Anzahl von Zeichen informiert, um das MESSAGE-Feld bzw. Botschaftfeld 60' einzuschließen. Dies ermöglicht die Übertragung von Antworten, die länger sind als ein einziges Zeichen unter der Steuerung der Basiseinheit. HEADER 58 kann zusätzlich ein Basispaketlängenfeld enthalten, um die Fernantworteinheiten über die Anzahl der Zeichen in dem Basisdatenpaket 50 zu instruieren. Dies ermöglicht die Übertragung von Nachrichten verschiedener Länge global an alle Antworteinheiten in einem globalen MESSAGE-Feld 76. MESSAGE-Feld 60 enthält eine Gruppe von Zeichen 64, 66, 68 und 70, die individuelle die bestimmten Antworteinheiten betreffen. Die Daten in dem MESSAGE-Feld sind so strukturiert, daß jede Fernantworteinheit in der Lage ist, zu identifizieren, welches Zeichen oder welche Zeichen zu dieser Einheit gehören. Jedoch wird der gesamte Inhalt der MESSAGE 60 von allen Fernantworteinhtten empfangen und in deren Speicher geladen. Jede einzelne Fernantworteinheit prüft die Zeichenspeicherstelle oder Speicherstellen, die der bestimmten Einheit zugeordnet ist, und antwortet auf den Wert des Zeichens an der bestimmten Speicherstelle.HEADER or packet header 58 may additionally contain a response length byte 72 informing the remote response units of the number of characters to include the MESSAGE field 60'. This allows for the transmission of responses longer than a single character under the control of the base unit. HEADER 58 may additionally contain a base packet length field to instruct the remote response units of the number of characters in the base data packet 50. This allows for the transmission of messages of various lengths globally to all response units in a global MESSAGE field 76. MESSAGE field 60 contains a group of characters 64, 66, 68 and 70 which individually pertain to the particular response units. The data in the MESSAGE field is structured so that each remote response unit is able to identify which character or characters belong to that unit. However, the entire contents of the MESSAGE 60 are received by all remote response units and loaded into their memory. Each individual remote response unit examines the character storage location or locations assigned to the particular unit and responds to the value of the character in the particular storage location.

Das MESSAGE-Feld 60 enthält eine Datenstruktur des Bestätigungs-Bytefeldes 64, das jeder Fernantworteinheit anzeigt, zu welcher jedes Byte gehört, ob das vorige Datenantwortpaket, das von dieser Einheit übertragen wurde, an der Systemsteuereinrichtung 26 gültig empfangen ist. Ein Feld von korrekt/inkorrekt Flag-Bits bzw. Merker-Bits identifiziert jeder Fernantworteinheit, ob die Antwort, die in dem vorigen Antwortdatenpaket von dem Benutzer eingegeben wurde, korrekt oder inkorrekt war. Der Wert des korrekt/inkorrekt-Flag-Bits wird von dem Computer 32 festgesetzt durch Vergleich der empfangenen Antworten mit einem Korrektantwortschlüssel. Das MESSAGE-Feld 60 enthält außerdem Mike- Steuerbits 68. Jedes Mike-Steuerbit 68 kann von dem Instruktor 62 über den Computer 32 festgesetzt werden als Reaktion auf einen Benutzer, der eine Audiokommunikation mit dem Instruktor durch Eingabe einer definierten Antwort in die Tastatur 36 fordert. Jedes Mike-Steuerbit 68 ist einer bestimmten Fernantworteinheit in einer Gruppe von Fernantworteinheiten zugeordnet und wird, wenn gesetzt, von dem Microcomputer 40' verarbeitet. In Antwort auf ein Mike-Steuerbit betätigt der Microcomputer 40' den Audiotransmitter 47 für diese bestimmter Fernantworteinheit, um eine Einweg-Audiokommunikation von dem Ferneinheitbenutzer mit dem Instruktor über den Audioempfänger 47b in der Systemsteuereinrichtung 26 und einen Sender zu der Host-Stelle über eine Telefonleitung 49 zu ermöglichen.The MESSAGE field 60 contains a data structure of the acknowledge byte field 64 which indicates to each remote response unit to which each byte belongs whether the previous data response packet transmitted by that unit was validly received at the system controller 26. A field of correct/incorrect flag bits identifies to each remote response unit whether the response entered in the previous response data packet by the user was correct or incorrect. The value of the correct/incorrect flag bit is set by the computer 32 by comparing the received responses with a correct response key. The MESSAGE field 60 also contains Mike control bits 68. Each Mike control bit 68 can be set by the instructor 62 via the Computer 32 in response to a user requesting audio communication with the instructor by entering a defined response into the keyboard 36. Each mike control bit 68 is associated with a particular remote response unit in a group of remote response units and, when set, is processed by the microcomputer 40'. In response to a mike control bit, the microcomputer 40' actuates the audio transmitter 47 for that particular remote response unit to enable one-way audio communication from the remote unit user to the instructor via the audio receiver 47b in the system controller 26 and a transmitter to the host site via a telephone line 49.

Das MESSAGE-Feld 60 enthält außerdem ein Gruppenidentitätsbyte 70, das einen Wert zwischen 1 und 5 annehmen kann. Das Gruppenidentitätsbyte bestimmt, welche der Gruppen der Fernantworteinheiten 24 von dem MESSAGE- Feld 60 betroffen ist. Die Werte des Gruppenidentitäts-Byte 70 und des MESSAGE-Feldes 60 können vorteilhafterweise auf eine andere Gruppe als das Antwortbyte 59 in dem HEADER 58 gesetzt werden. Beispielsweise kann das Basisdatenpaket 50 das MESSAGE-Gruppenidentitätsbyte 70 an der ersten Gruppe (Gruppe 1) setzen und das Antwortbyte 58 an einer folgenden Gruppe (Gruppe 2), wodurch die Gruppe, die vorher antwortete durch Übertragung eines Antwortdatenpakets, während einer nachfolgenden Übertragung bestätigt werden kann, um den Transceiver für die Fernantworteinheit abzuschalten, die zuvor ein Antwortdatenpaket übertragen hat, das von der Basiseinheit gültig empfangen wurde.The MESSAGE field 60 also includes a group identity byte 70 which can take a value between 1 and 5. The group identity byte determines which of the groups of remote response units 24 is affected by the MESSAGE field 60. The values of the group identity byte 70 and the MESSAGE field 60 can advantageously be set to a different group than the response byte 59 in the HEADER 58. For example, the base data packet 50 can set the MESSAGE group identity byte 70 on the first group (group 1) and the response byte 58 on a subsequent group (group 2), whereby the group that previously responded by transmitting a response data packet can be acknowledged during a subsequent transmission to turn off the transceiver for the remote response unit that previously transmitted a response data packet that was validly received by the base unit.

Das MESSAGE-Feld 60 kann zusätzlich ein globales MESSAGE-Feld 76 enthalten, das Zeichen enthält, die global alle Fernantworteinheiten 24 oder eine Gruppe davon betreffen. Eine Anwendung des globalen MESSAGE-Feldes 76 besteht darin, den Operationscode für jeden Microcomputer 40' herunterzuladen. Dies vermeidet das Erfordernis von Hardware-Modifikationen, um die Operationssoftware jeder Fernantworteinheit 24 hochzurüsten. Eine andere Anwendung für das globale MESSAGE-Feld besteht in der Konjunktion mit den korrekt/inkorrekt- Flag-Bits 66. Zwei oder mehr Nachrichten können in dem globalen MESSAGE- Feld 76 enthalten sein, wobei die Microcomputer 40' programmiert sind, um eine der Nachrichten auf dem Display 38 auszulesen, wenn das korrekt/inkorrekt Flag- Bit 66 einen vorgegebenen Wert hat, und eine andere Nachricht auszulesen, wenn das Flag-Bit einen anderen Wert hat. Auf diese Weise kann der Student eingehender über unkorrekte Antworten informiert werden. In der dargestellten Ausführung hat das globale MESSAGE-Feld 76 eine Kapazität von 200 Zeichen. Längere Code-Ketten können an jedem Microcomputer 40 durch eine Serie von Übertragungen heruntergeladen werden.The MESSAGE field 60 may additionally contain a global MESSAGE field 76 containing characters that globally affect all remote response units 24 or a group thereof. One use of the global MESSAGE field 76 is to download the operation code for each microcomputer 40'. This avoids the need for hardware modifications to upgrade the operation software of each remote response unit 24. Another use for the global MESSAGE field is to be in conjunction with the correct/incorrect Flag bits 66. Two or more messages may be contained in the global MESSAGE field 76, with the microcomputers 40' programmed to read one of the messages on the display 38 when the correct/incorrect flag bit 66 has a predetermined value and to read another message when the flag bit has a different value. In this way, the student can be more thoroughly informed of incorrect answers. In the illustrated embodiment, the global MESSAGE field 76 has a capacity of 200 characters. Longer code strings can be downloaded to each microcomputer 40 by a series of transmissions.

CHECKSUM 62, 62' stellt ein Fehlererfassungsbyte am Ende jedes Basisdatenpakets oder Antwortdatenpakets bereit. Dieses Byte ist auf den Wert des am wenigsten signifikanten Byte der Summe aller Bytes in dem jeweiligen Datenpaket gesetzt, um sicher zu stellen, daß ein gültiger Empfang des Paketes bewirkt wird, wie dies dem Fachmann bekannt ist.CHECKSUM 62, 62' provides an error detection byte at the end of each base data packet or response data packet. This byte is set to the value of the least significant byte of the sum of all bytes in the respective data packet to ensure that a valid reception of the packet is effected, as is known to those skilled in the art.

Das Antwortdatenpaket 52 enthält die Antwortnachricht oder Tastendruckzeichen in dem Messagefeld 60'. In einer Ausführungsform ist die Antwort des Messagefeldes 60' ein einziges Zeichen, das einen einzigen Tastendruck produziert, der mit der Tastatur 36 eingegeben wird. Alternativ kann die Antwort in dem Messagefeld 60' eine Mehrzeichenlänge haben, wobei die Anzahl der Zeichen durch das Antwortlängenbyte 72 fixiert oder bestimmt ist. Hierdurch kann die Systemsteuereinrichtung 26 die Länge der Antwort von dem Antwortdatenpaket 52 steuern. Der Mikrocomputer 40' jeder Fernantworteinheit 24 antwortet auf den Wert, der in dem Antwortlängenbyte 72 gesetzt ist, durch Assemblieren des Antwortdatenpakets 52 mit der gewünschten Anzahl von Zeichen, die durch das Antwortlängenbyte 72 angezeigt wird. Auf diese Weise können Antworten, die aus Mehrzeichenwörtern bestehen, durch das Fernantwortsystem 20 gesammelt werden.The response data packet 52 contains the response message or keystroke characters in the message field 60'. In one embodiment, the response of the message field 60' is a single character produced by a single keystroke entered with the keyboard 36. Alternatively, the response in the message field 60' may be multi-character in length, with the number of characters fixed or determined by the response length byte 72. This allows the system controller 26 to control the length of the response from the response data packet 52. The microcomputer 40' of each remote response unit 24 responds to the value set in the response length byte 72 by assembling the response data packet 52 with the desired number of characters indicated by the response length byte 72. In this way, responses consisting of multi-character words may be collected by the remote response system 20.

In einer weiteren alternativen Ausführung konfiguriert der Microcomputer 40 das Antwortdatenpaket 52 einschließlich eines Null-Eingangs in dem Messagefeld 60', wenn der Benutzer nicht mit der Tastatur 36 eine Antwort eingegeben hat. Wenn ein solches Null-Antwortdatenpaket verwendet wird, überträgt jede Antworteinheit 24 ein Antwortdatenpaket als Reaktion auf jedes Basisdatenpaket, das von der Basiseinheit übertragen wurde, unabhängig davon, ob ein Benutzer eine Antwort eingegeben hat oder nicht. Auf diese Weise kann eine Basiseinheit eine Untersuchung jeder Ferneinheit durchführen, um zu bestimmen, ob sich die Ferneinheit innerhalb eines nicht-störenden Kommunikationsbereichs der Basiseinheit befindet.In another alternative embodiment, the microcomputer 40 configures the response data packet 52 including a zero input in the message field 60' if the user has not entered a response using the keyboard 36. When such a zero response data packet is used, each response unit 24 transmits a response data packet in response to each base data packet transmitted by the base unit, regardless of whether a user has entered a response or not. In this way, a base unit can perform an examination of each remote unit to determine whether the remote unit is within a non-interfering communication range of the base unit.

Jeder Fernantworteinheit 24 ist eine einzigartige Identifikationszahl oder Adresse zugeordnet. Jede Fernantworteinheit kann auch einer der mehreren Gruppen zugeordnet sein, die in dem dargestellten Beispiel als Gruppen 1 bis 5 bezeichnet sind. Die Identifikationszahl oder Gruppenzahl ist in einen Antworteinheitsspeicher aufgenommen. Beim Empfang und Decodieren eines Basisdatenpakets 50 bestimmt jede Fernantworteinheit durch Berechnung das dem Zeitintervall folgende Sync-byte bzw. Synchronisierungsbyte 56, wenn geantwortet werden soll. Diese Berechnung basiert auf der Position, die die Identifizierungsnummer für diese Fernantworteinheit in ihrer Gruppe einnimmt, sowie auf dem Wert des Basisdatenpaketlängenbyte 74 und dem Antwortlängenbyte 72. Wenn kein Basisdatenpaketlängenbyte oder Antwortlängenbyte verwendet wird, wird ein Vorgabewert benutzt.Each remote response unit 24 is assigned a unique identification number or address. Each remote response unit may also be assigned to one of several groups, designated Groups 1 through 5 in the example shown. The identification number or group number is stored in a response unit memory. Upon receiving and decoding a base data packet 50, each remote response unit calculates the sync byte 56 following the time interval when responding. This calculation is based on the position of the identification number for that remote response unit in its group, as well as the value of the base data packet length byte 74 and the response length byte 72. If no base data packet length byte or response length byte is used, a default value is used.

Wie oben erwähnt, sind das Basisdatenpaket 50 und das Antwortdatenpaket 52 an der jeweiligen Systemsteuereinheit 26 und der Fernantworteinheit 24 assembliert und an dem RF-Transceiver 42, 42' frequenzmoduliert. Die empfangene FM-Übertragung wird von dem RF-Transceiver 42, 42' der empfangenden Einheit empfangen, frequenzreduziert und erfasst. Das erfasste Signal hat eine analoge Wellenform mit Spitzen und Tälern, die im wesentlichen mit dem übertragenen Datenpaket übereinstimmen. Das analoge Signal, das von dem Detektor erzeugt wird, wird von einem Datenslicer (nicht dargestellt) weiter verarbeitet, das eine Wellenform hervorruft, die besser definierte steigende und fallende Punkte hat sowie eine Amplitude, die für die Verarbeitung durch den Microprozessor 40, 40' geeignet ist. Der Microprozessor 40, 40' fuhrt den abschließenden Schritt in dem Decodierungsprozess durch durch Ansprechen auf die ansteigenden Ränder des Datenstroms von dem RF-Transceiver 42, 42', um die 0-Wert-Bits und die 1-Wert-Bits auf eine Weise zu identifizieren, die nun beschrieben wird.As mentioned above, the base data packet 50 and the response data packet 52 are assembled at the respective system controller 26 and remote response unit 24 and frequency modulated at the RF transceiver 42, 42'. The received FM transmission is received, frequency reduced and detected by the receiving unit's RF transceiver 42, 42'. The detected signal has an analog waveform with peaks and valleys that substantially match the transmitted data packet. The analog signal generated by the detector is further processed by a data slicer (not shown) which produces a waveform that has better defined rising and falling points and an amplitude suitable for processing by the Microprocessor 40, 40' performs the final step in the decoding process by responding to the rising edges of the data stream from the RF transceiver 42, 42' to identify the 0-value bits and the 1-value bits in a manner now described.

Jedes Bit des Basisdatenpakets und des Antwortdatenpakets wird wie folgt kodiert und dekodiert. Ein 0-Bit 80 besteht aus einem ganzen Zyklus einer quadratischen bzw. rechteckigen Welle, gemessen von einem ansteigenden Rand 82 zu dem nachfolgenden ansteigenden Rand 82 (Fig. 3). Alternativ könnte der Wellenformzyklus gemessen werden von dem fallenden Rand 84 zu dem nächsten fällenden Rand (nicht dargestellt). Der Vorteil dieser Kodierungstechnik besteht darin, daß das Intervall zwischen ansteigenden Rändern oder alternativ zwischen fallenden Rändern eines übertragenen Datenimpulses ausnehmend konstant ist, während das Intervall zwischen einem ansteigenden Rand 82 und einem nachfolgenden fallenden Rand 84 ziemlich inkonsistent ist und Umgebungseffekten unterliegt wie einer Signalstärke und Temperatur. Die Länge L&sub0; des 0-Bit wird bei einem vorbestimmten Zeitintervall durch den Microprozessor 40, 40' kodiert, der einen Output einer bestimmten Wiederholungsgeschwindigkeit hin- und herschaltet, um die 0-Bits zu erzeugen. Ein 1-Bit 86 wird von seinem vorderen Rand 88 zu dem vorderen Rand 88 der nachfolgenden Wellenform definiert. Der Wellenformzyklus hat ein Zeitintervall L&sub1;, das viel kleiner ist als das Intervall L&sub0; für das 0-Bit 80. Dies wird bewerkstelligt durch Erzeugen des 1-Bits durch den Mikroprozessor 40, 40', der seine Outputs mit seiner vorbestimmten Frequenz hin- und herschaltet, die höher ist als diejenige, die zur Erzeugung des 0-Bit 80 verwendet wird. Es versteht sich, daß die obige Beschreibung dahingehend beliebig ist, ob das 0-Bit oder das 1-Bit mit einer längeren Wellenform kodiert wird, wobei das 1-Bit mit einer Länge L&sub0; und ein 0- Bit mit einer Länge L&sub1; kodiert werden können. Es liegt außerdem im Rahmen der Erfindung, daß ein Bit für mehrere komplette Wellenformen der quadratischen bzw. rechteckigen Welle kodiert werden könnte. Die Dauer eines Intervalls L&sub0;, L&sub1; startet und endet jedoch an den vorderen Rändern oder alternativ den hinteren Rändern jeder Wellenform. In dem dargestellten Beispiel ist L&sub0; 185 Microsekunden und L&sub1; ist 90 Microsekunden.Each bit of the base data packet and the response data packet is encoded and decoded as follows. A 0-bit 80 consists of a complete cycle of a square wave measured from one rising edge 82 to the next rising edge 82 (Fig. 3). Alternatively, the waveform cycle could be measured from the falling edge 84 to the next falling edge (not shown). The advantage of this encoding technique is that the interval between rising edges, or alternatively between falling edges, of a transmitted data pulse is extremely constant, whereas the interval between a rising edge 82 and a subsequent falling edge 84 is quite inconsistent and subject to environmental effects such as signal strength and temperature. The length L0 of the 0-bit is encoded at a predetermined time interval by the microprocessor 40, 40' which toggles an output at a particular repetition rate to produce the 0-bits. A 1-bit 86 is defined from its leading edge 88 to the leading edge 88 of the succeeding waveform. The waveform cycle has a time interval L1 which is much smaller than the interval L0 for the 0-bit 80. This is accomplished by generating the 1-bit by the microprocessor 40, 40' toggling its outputs at its predetermined frequency which is higher than that used to generate the 0-bit 80. It will be understood that the above description is arbitrary as to whether the 0-bit or the 1-bit is encoded with a longer waveform, and the 1-bit may be encoded with a length L0 and a 0-bit may be encoded with a length L1. It is also within the scope of the invention that one bit could be encoded for several complete waveforms of the square or rectangular wave. However, the duration of an interval L�0, L�1 starts and ends at the front edges or alternatively the rear edges of each waveform. In the example shown, L�0 is 185 microseconds and L�1 is 90 microseconds.

Da die Daten unter Verwendung eines variablen Zeitintervalls kodiert sind, variiert das kodierte Paket in der Zeitdauer als eine Funktion des Wertes der jeweiligen Bits 81, die das Paket (Fig. 3) bilden. Um zu vermeiden, daß ein ausreichend großes Zeitfenster für die Worst-Case-Möglichkeit zur Verfügung gestellt werden muß, werden die Daten 81 vor dem Kodieren überprüft, um zu bestimmen, ob die Mehrheit der Bits, in diesem Falle 0, entsprechend der größten Länge kodiert würde. In der Darstellung der Fig. 3 würde die erforderliche Dauer zur Übertragung der Daten 81 überaus lang, wenn das 0-Bit mit der größten Länge kodiert würde. Als Ergebnis werden die Daten 81 zu 81' umgewandelt, wodurch sie hauptsächlich aus 1-Bits bestehen, die mit einer kürzeren Zeitlänge kodiert werden. Auf diese Weise ist das zur Übertragung der Daten 81 erforderliche Längenintervall niemals länger, als es erforderlich wäre, ein Datenwort zu übertragen, das aus 50% seiner Bits besteht, die entsprechend der längsten Dauer kodiert sind.Since the data is encoded using a variable time interval, the encoded packet varies in time duration as a function of the value of the respective bits 81 that make up the packet (Fig. 3). To avoid having to provide a sufficiently large time window for the worst case scenario, the data 81 is checked before encoding to determine whether the majority of the bits, in this case 0, would be encoded according to the largest length. In the illustration of Fig. 3, if the 0 bit were encoded with the largest length, the time required to transmit the data 81 would be excessively long. As a result, the data 81 is converted to 81', thus consisting mainly of 1 bits encoded with a shorter time duration. In this way, the length interval required to transmit the data 81 is never longer than it would be required to transmit a data word consisting of 50% of its bits encoded according to the longest duration.

Eine Bit-Dekodiertechnik 90 ist in Fig. 4 dargestellt. Der Microcomputer 40, 40' enthält einen inneren Zähler, der die Intervalle zwischen den ansteigenden Rändern des Bit-Sliced Datenstroms D zählt, der von dem RF Transceiver 42, 42' kommt. Die Länge des Intervalls, die durch die Microcomputerzählung definiert ist, wird dann mit zwei getrennten, nicht-überlappenden Bereichen verglichen. Eine Zahl muß in einen der Bereiche fallen, um als ein gültiges Bit decodiert zu werden. Eine Bit-Anzahl 92 ist unter der Grenze eines der Intervalle, und eine Bit- Anzahl von 94 ist größer als die Grenze desselben Bereichs. Demnach würden Zahlen 92 und 94 als ungültig bzw. unzulässig betrachtet, wenn sie nicht in den anderen nicht-überlappenden Bereich fallen, wobei in diesem Fall die Zahl als entgegengesetztes Bit decodiert würde. Eine Zahl 96, die in einen der Bereiche fällt, wird decodiert als ein Bit, das durch diesen Bereich definiert ist. Da eine Bitzahl größer sein muß als das Minimum eines Bereichs und kleiner als das Maximum eines Bereichs, um als ein gültiges bzw. zulässiges Bit decodiert zu werden, und die Bereiche sich nicht überlappen, ist die Möglichkeit einer irrtümlichen Dekodierung eines Bit sehr klein. Jedes Bit, das irrtümlich dekodiert wird, würde wahrscheinlich durch die CHECKSUM Berechnung eliminiert, die auf dem CHECKSUM Byte 62 ausgeführt wird. Wenn das empfangende Modul eines der Bits nicht dekodieren kann oder wenn die CHECKSUM Berechnung ungültig ist, wird das gesamte empfangene Datenpaket beiseite gelassen und die empfangende Einheit handelt nicht auf dieses Datenpaket hin. Die Natur des Fernantwortsystems 20 ist jedoch so, daß nach dem Beiseitelassen einer Übertragung die empfangende Einheit vollständig in der Lage ist, auf ein nachfolgendes Datenpaket zu antworten. Sollte eine Fernantworteinheit bzgl. dar Basiseinheit auf eine Weise positioniert sein, daß eine Kommunikation zwischen den zwei Einheiten wiederholt erfolglos ist, muß die Fernantworteinheit bezüglich der Basiseinheit neu positioniert werden, um nützlich zu sein. Da gemäß der vorliegenden Erfindung die Fernantworteinheit programmiert sein kann, ein Antwortdatenpaket mit einer 0 MESSAGE 60' zu übertragen, wenn ein Benutzer keine Antwort eingegeben hat, kann die Basiseinheit den Instruktor darüber informieren, daß die bestimmte Fernantworteinheit außer Betrieb oder anderweitig untätig ist.A bit decoding technique 90 is shown in Fig. 4. The microcomputer 40, 40' contains an internal counter which counts the intervals between the rising edges of the bit-sliced data stream D coming from the RF transceiver 42, 42'. The length of the interval defined by the microcomputer count is then compared to two separate, non-overlapping ranges. A number must fall within one of the ranges to be decoded as a valid bit. A bit count of 92 is below the boundary of one of the intervals, and a bit count of 94 is greater than the boundary of the same range. Thus, numbers 92 and 94 would be considered invalid if they did not fall within the other non-overlapping range, in which case the number would be decoded as the opposite bit. A number 96 falling within one of the ranges is decoded as a bit defined by that range. Since a bit number must be greater than the minimum of a range and less than the maximum of a range to be decoded as a valid or permissible bit, and the regions do not overlap, the possibility of erroneously decoding a bit is very small. Any bit that is erroneously decoded would likely be eliminated by the CHECKSUM calculation performed on CHECKSUM byte 62. If the receiving module cannot decode any of the bits, or if the CHECKSUM calculation is invalid, the entire received data packet is discarded and the receiving unit does not act on that data packet. The nature of the remote response system 20, however, is such that after a transmission is discarded, the receiving unit is fully capable of responding to a subsequent data packet. Should a remote response unit be positioned relative to the base unit in such a way that communication between the two units is repeatedly unsuccessful, the remote response unit must be repositioned relative to the base unit to be useful. According to the present invention, since the remote response unit can be programmed to transmit a response data packet containing a 0 MESSAGE 60' when a user has not entered a response, the base unit can inform the instructor that the particular remote response unit is out of service or otherwise inactive.

Die Systemsteuereinrichtung 26 enthält ein Steuerprogramm 100 (Fig. 7). Das Steuerprogramm 100 wird bei 102 initialisiert durch Hochfahren der Steuereinrichtung 26. Eine Routine 104 überprüft, ob der Personalcomputer 32 bei 106 Aufgaben formuliert hat und antwortet auf jede formulierte Aufgabe. Das Programm 100 überträgt bei 108 ein Basisdatenpaket 150 an alle Fernantworteinheiten 24. Das Programm bildet dann eine Zeitverzögerung 110 der endgültigen Dauer, damit die Fernantworteinheiten 24 ihre Antworten bilden können. Zu Beginn eines Intervalls 1 bei 112 empfängt die Systemsteuereinrichtung 26 ein Antwortdatenpaket von der ersten Tastatur, die zur Antwort bestimmt ist, dekodiert das Antwortdatenpaket und leitet die dekodierten Daten zu dem Basispersonalcomputer 32 bei 114. Das Programm schreitet dann zu dem nächsten Intervall bei 116 fort und empfängt, dekodiert und leitet das Antwortdatenpaket von der nächsten Tastatur bei 118 zu dem Personalcomputer 32 weiter. Nachdem alle Intervalle überprüft worden sind, kehrt die Steuerung zu der Routine 104 zurück, um festzustellen, ob eine neue Aufgabe bzw. Frage von dem Computer 32 angefordert wird. Die Software in dem Computer 32 des Instruktors kann eine Aufgabe für die Systemsteuereinrichtung 26 formulieren, wiederholt Basisdatenpakete zu übertragen, bis gültige bzw. zulässige Antworten von allen Fernantworteinheiten empfangen werden, oder für eine bestimmte Anzahl von Zyklen oder eine bestimmte Zeitlänge. Dadurch kann die Routine, die durch die Schritte 108 bis 118 definiert ist, wiederholt unter den Instruktionen ausgeführt werden.The system controller 26 includes a control program 100 (Fig. 7). The control program 100 is initialized at 102 by powering up the controller 26. A routine 104 checks whether the personal computer 32 has formulated tasks at 106 and responds to each formulated task. The program 100 transmits a base data packet 150 to all the remote response units 24 at 108. The program then forms a time delay 110 of final duration to allow the remote response units 24 to form their responses. At the beginning of an interval 1 at 112, the system controller 26 receives a response data packet from the first keyboard designated to respond, decodes the response data packet, and forwards the decoded data to the base personal computer 32 at 114. The program then advances to the next interval at 116 and receives, decodes, and forwards the response data packet from the next keyboard at 118 to the personal computer 32. After all intervals have been checked, control returns to routine 104 to determine if a new question is requested from computer 32. Software in the instructor's computer 32 may formulate a task for system controller 26 to repeatedly transmit basic data packets until valid responses are received from all remote response units, or for a specified number of cycles or length of time. This allows the routine defined by steps 108 through 118 to be repeatedly executed under the instructions.

Ein Steuerprogramm 120 wird an jeder Fernantworteinheit wiederholt ausgeführt (Fig. 8). Das Programm wird bei 122 initialisiert durch Hochfahren der Einheit und wartet bei 124 auf den Empfang eines Basisdatenpakets von der Systemsteuereiiirichtung 26. Wenn das Basisdatenpaket empfangen ist, überprüft die Fernantworteinheit die Zeichen in dem HEADER-Feld 58, um festzustellen, ob diese bestimmte Fernantworteinheit in der Gruppe ist, die durch den Gruppendesignator 59 zum Antworten bestimmt ist, bei 126. Die bestimmte Fernantworteinheit prüft außerdem das MESSAGE-Feld 60 und überprüft von dem Gruppenidentitätsbyte 70, ob der Inhalt des MESSAGE-Feldes die Gruppe betrifft, deren Mitglied diese bestimmte Antworteinheit ist. Jede Antworteinheit innerhalb der von dem Gruppenidentitätsbyte 70 bestimmten Gruppe prüft das Bestätigungsbitfeld 64, den korrekt/inkorrekt-FLAG-Bit 66 und Mike-Steuerbit 68, der zu der bestimmten Einheit innerhalb der Gruppe gehört und antwortet auf die Werte, die für diese bestimmten Bits gesetzt sind. Wenn das Bestätigungsbitfeld 64 für diese bestimmte Einheit gesetzt ist, hat die Systemsteuereinrichtung 26 zulässig das vorherige Antwortdatenpaket empfangen, das von der bestimmten Antworteinheit gesendet ist. Wenn das korrekt/inkorrekt Flag Bit bzw. Merkerbit 66 auf korrekt gesetzt ist, kann der Mikroprozessor 40' einen "korrekt-Indikator" oder einen "unkorrekt-Indikator" (nicht dargestellt) aufleuchten lassen oder eine bestimmte Anzeige auf dem Display 38 vorsehen. In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine korrekt-Anzeige dadurch erfolgen, daß nur das oberste horizontale Segment eines Sieben-Segment-Displays des Display 38 aufleuchtet, und die unkorrekt-Anzeige könnte das unterste horizontale Segment des Displays 38 leuchten lassen oder umgekehrt. Alternativ kann der Microcomputer 40' auf einen Wert des korrekt/unkorrekt Flag-Bit reagieren durch Anzeigen eines Teils eines globalen MESSAGE-Feldes 76, das zu der korrekten Antwort gehört, oder eines anderen Teils des Global-MESSAGE-Feld 76, der zu einer unkorrekten Antwort gehört. Falls das Mike-Control-Bit 68 für die bestimmte Fernantworteinheit gesetzt ist, reagiert der Microcomputer 40' durch Betätigung des Audiotransmitters 47a, um eine Einweg-Audiokommunikation zwischen dem Mikrophon 46' des Benutzers und dem instruktor zu ermöglichen. Die Fernantworteinheit 24 antwortet außerdem auf das Antwortlängenbyte 72 und das Basisdatenpaket Längenbyte 74, um das geeignete Intervalltiming festzusetzen, wie oben beschrieben ist. Wenn die Installationsaufgabe 126 vollständig ist, läuft ein Intervalltimer bei 128 und die Steuerung wartet bei 130 auf des geeignete Intervall für diese bestimmte Antworteinheit zur Übertragung. Ein Antwortdatenpaket wird bei 132 während des geeigneten Intervalls übertragen.A control program 120 is repeatedly executed at each remote response unit (Fig. 8). The program is initialized at 122 by powering up the unit and waits at 124 for the receipt of a basic data packet from the system controller 26. When the basic data packet is received, the remote response unit checks the characters in the HEADER field 58 to determine whether that particular remote response unit is in the group designated by the group designator 59 to respond at 126. The particular remote response unit also checks the MESSAGE field 60 and checks from the group identity byte 70 whether the contents of the MESSAGE field pertain to the group of which that particular response unit is a member. Each responder unit within the group designated by group identity byte 70 examines the acknowledge bit field 64, the correct/incorrect FLAG bit 66 and Mike control bit 68 associated with the particular unit within the group and responds to the values set for those particular bits. If the acknowledge bit field 64 is set for that particular unit, the system controller 26 has validly received the previous reply data packet sent by the particular responder unit. If the correct/incorrect flag bit 66 is set to correct, the microprocessor 40' may illuminate a "correct indicator" or an "incorrect indicator" (not shown) or provide a particular indication on the display 38. In a preferred embodiment, a correct indication may be provided by only the top horizontal segment of a seven-segment display of the display 38. illuminates, and the incorrect indicator could illuminate the bottom horizontal segment of the display 38, or vice versa. Alternatively, the microcomputer 40' may respond to a value of the correct/incorrect flag bit by displaying a portion of a global MESSAGE field 76 associated with the correct response, or another portion of the global MESSAGE field 76 associated with an incorrect response. If the mike control bit 68 is set for the particular remote response unit, the microcomputer 40' responds by actuating the audio transmitter 47a to enable one-way audio communication between the user's microphone 46' and the instructor. The remote response unit 24 also responds to the response length byte 72 and the basic data packet length byte 74 to establish the appropriate interval timing, as described above. When the installation task 126 is complete, an interval timer runs at 128 and the controller waits at 130 for the appropriate interval for that particular response unit to transmit. A response data packet is transmitted at 132 during the appropriate interval.

Die Routine für diese Systemsteuereinrichtung 26 zum Setzen und Übertragen eines Basisdatenpakets 108 ist außerdem in Fig. 9 dargestellt. Das Steuerprogramm 100 initiiert eine Übertragung durch die Systemsteuereinrichtung 26 durch Übernahme jeder Aufgabe, die von dem Personalcomputer 32 bei 104 gefordert wird. Der Übertragungsteil des RF- Transceivers 42 wird bei 134 betätigt. Die Präambel 54 wird bei 136 zu allen Fernantworteinheiten 24 übertragen, um die Daten, die von dem RF-Transceiver 42, RF-Transceiver 42' sowie jede Fernantworteinheit übertragen sind, zu stabilisieren. Die Daten können stabilisiert werden, da der Erfassungsabschnitt des RF-Trarlsceiver ein endliches stabilisierendes Zeitintervall hat. Das Sync Byte 56, HEADER- Paket 58, MESSAGE-Paket 58 und CHECKSUM 62 werden bei 138 übertragen. Die Übertragung wird dann bei 140 abgestellt und ein Intervalltimer wird bei 142 gestartet. Der Intervalltimer bringt die Antwortdatenpakete von den Fernantworteinheiten 24 mit jeder bestimmten Antworteinheit in Einklang, dekodiert die Pakete und macht die Informationen für den Personalcomputer 32 verfügbar.The routine for this system controller 26 to set and transmit a basic data packet 108 is also shown in Figure 9. The control program 100 initiates a transmission by the system controller 26 by taking over any task requested by the personal computer 32 at 104. The transmit portion of the RF transceiver 42 is actuated at 134. The preamble 54 is transmitted to all of the remote response units 24 at 136 to stabilize the data transmitted by the RF transceiver 42, RF transceiver 42', and each remote response unit. The data can be stabilized because the acquisition portion of the RF transceiver has a finite stabilizing time interval. The sync byte 56, HEADER packet 58, MESSAGE packet 58, and CHECKSUM 62 are transmitted at 138. The transmission is then stopped at 140 and an interval timer is started at 142. The interval timer brings the response data packets from the remote response units 24 at every certain Response unit, decodes the packets and makes the information available to the personal computer 32.

Die Systemsteuereinrichtung 26 empfängt Tastaturdaten unter Steuerung des Programms 100 durch wiederholte Übertragung des Basispakets und Überwachung nachfolgender Intervalle für die Antwortdatenpakete von den Antworteinheiten (108, 110, 112, 116) (Fig. 10). Die empfangenden Antwortdatenpakete werden dekodiert und die Daten zu dem Computer 32 (114, 118) geleitet. Nachdem die gesamte Gruppe von Fernantworteinheiten 24 Antwortdatenpakrlte übertragen hat, kompiliert die Systemsteuereiiirichtung 26 das Bestätigungsbitfeld 64 bei 144 mit einem Gültigkeitstest, der von jedem empfangenen Antwortdatenpaket gemacht wird.The system controller 26 receives keyboard data under control of the program 100 by repeatedly transmitting the base packet and monitoring subsequent intervals for the response data packets from the response units (108, 110, 112, 116) (Fig. 10). The received response data packets are decoded and the data passed to the computer 32 (114, 118). After the entire group of remote response units 24 have transmitted response data packets, the system controller 26 compiles the acknowledgement bit field 64 at 144 with a validity test made of each response data packet received.

Um die Antwortdatenpakete zu übertragen, enthält jede Fernantworteinheit 24 ein Basisdatenpaket von der Systemsteuereinrichtung, bei 124, über die RF- Verbindung zwischen der Antenne 28 und der Antenne 30 (Fig. 11). Der Microcomputer 40' dekodiert die empfangenen Daten und bestimmt bei 126, ob sich diese Fernantworteinheit in der Gruppe befindet, die durch das Antwortbyte 59 bestimmt ist, eine Antwort zu übertragen, und in der Gruppe, die durch das Gruppenidentitätsbyte 70 als zugehörig zu dem MESSAGE-Feld 60 identifiziert ist. Falls dies zutrifft, werden die Zeichen in der MESSAGE 60, die zu der bestimmten Fernantworteinheit gehören, bei 126 herausgezogen. Wenn die Fernantworteinheit in der Gruppe ist, die durch das Antwortbyte 59 zur Übertragung einer Antwort bestimmt ist, startet der Microcomputer 40' einen Intervalltimer und wartet das Intervall, das bei 126 bestimmt ist, ab, das der bestimmten Antworteinheit zur Antwort zugeordnet ist. Wenn das Intervall ankommt, schaltet der Microcomputer 40' den RF-Transceiver 42' bei 148 ein, um dessen Übertragungsteil zu stabilisieren, und überträgt die Präambel 54', um die Daten in den Transceiver 42 der Systemsteuereinrichtung 26 bei 150 zu stabilisieren. Die Fernantworteinheit 24 überträgt dann das Sync Byte 56', HEADER 58', MESSAGE-Zeichen 60' und CHECKSUM 62' zu der Systemsteuereinrichtung.To transmit the response data packets, each remote response unit 24 receives a base data packet from the system controller, at 124, over the RF link between antenna 28 and antenna 30 (Fig. 11). Microcomputer 40' decodes the received data and determines at 126 whether that remote response unit is in the group designated by response byte 59 to transmit a response and in the group identified by group identity byte 70 as belonging to MESSAGE field 60. If so, the characters in MESSAGE 60 belonging to the particular remote response unit are extracted at 126. If the remote response unit is in the group designated by response byte 59 to transmit a response, microcomputer 40' starts an interval timer and waits for the interval designated at 126 associated with the designated response unit to respond. When the interval arrives, microcomputer 40' turns on RF transceiver 42' at 148 to stabilize its transmit portion and transmits preamble 54' to stabilize the data in transceiver 42 of system controller 26 at 150. Remote response unit 24 then transmits sync byte 56', HEADER 58', MESSAGE character 60' and CHECKSUM 62' to the system controller.

Jede Fernantworteinheit 24 empfängt das Datenpaket von der Systemsteuereinrichtung über die RF-Verbindung bei 126 (Fig. 12). Wenn alle Bits ohne eine Zurückweisung dekodiert sind, wird CHECKSUM für das gesamte Basisdatenpaket bei 164 verifiziert, um die Übertragung anzunehmen oder zurückzuweisen. Die Timer-Bestätigungs- und Modusinformation wird bei 126 entnommen, wenn sich die Antworteinheit in der Gruppe befindet, die von dem Gruppenidentitätsbyte 70 bezeichnet ist. Es wird dann bei 166 bestimmt, ob das Bestätigungsbit gesetzt ist, das zu der bestimmten Fernantworteinheit in den Bestätigungsbitfeld 64 gehört. Falls dies so ist, wird der Transceiver 42' für diese Tastatur bei 168 abgeschaltet. Wenn bei 166 bestimmt wird, daß das Bestätigungsbit für die bestimmte Fernantworteinheit nicht gesetzt ist und sich die Fernantworteinheit in der Gruppe befindet, die durch das Antwortbyte 59 zur Übertragung einer Antwort bestimmt ist, startet der Microcomputer 40' den Intervalltimer bei 128 und wartet auf das berechnete Übertragungsintervall bei 130. Die Fernantworteinheit 24 überträgt das Antwortdatenpaket bei 132. Wenn die Fernantworteinheit nicht in der Gruppe ist, die durch das Antwortbyte 59 zur Übertragung einer Antwort bestimmt ist, erwartet der Microcomputer 44' sein Antwortbyte 59 und überträgt dann ein Antwortdatenpaket.Each remote response unit 24 receives the data packet from the system controller over the RF link at 126 (Fig. 12). If all bits are decoded without a rejection, CHECKSUM for the entire base data packet is verified at 164 to accept or reject the transmission. The timer acknowledgement and mode information is extracted at 126 if the response unit is in the group designated by the group identity byte 70. It is then determined at 166 whether the acknowledgement bit associated with the particular remote response unit in the acknowledgement bit field 64 is set. If so, the transceiver 42' for that keyboard is turned off at 168. If it is determined at 166 that the acknowledge bit for the particular remote response unit is not set and the remote response unit is in the group designated by response byte 59 to transmit a response, microcomputer 40' starts the interval timer at 128 and waits for the calculated transmission interval at 130. Remote response unit 24 transmits the response data packet at 132. If the remote response unit is not in the group designated by response byte 59 to transmit a response, microcomputer 44' awaits its response byte 59 and then transmits a response data packet.

Ein Verfahren 170 zum Übertragen eines großen Datenblocks an alle Fernantworteinheiten auf Zeit-effektive Weise ist in Fig. 14 dargestellt. Das Verfahren 170 wird durch den Personalcomputer initiiert, der mit der Systemsteuereinrichtung 26 verbunden ist und den großen Datenblock unterteilt, damit dieser in einem Mehrfach-Paketdatenstrom bei 172 übertragen wird. Der Mehrfach-Paketdatenstrom wird bei 174 zu der Systemsteuereinrichtung 26 geleitet und in seiner Gesamtheit an alle Ferneinheiten bei 176 übertragen. Jede Fernantworteinheit 24 dekodiert den Mehrfach-Paketdatenstrom und bestimmt, ob jedes Paket exakt empfangen wurde. Ein Bit-Muster bzw. Bit-Map wird in jeder Fernantworteinheit 24 aus den Bits gebildet, das anzeigt, welche Pakete exakt empfangen wurden. Die Systemsteuereinrichtung 26 überträgt bei 178 ein zentrales Datenpaket 50 an alle Fernantworteinheiten 24 das entsprechend der Anforderung der Bitmapreports von allen Fernantworteinheiten formatiert ist. Ein Bitmapmaster ist bei 180 in der Systemsteuereinrichtung 26 aus den Antwortdatenpaketen 52 formuliert, die mit den Bitmaps der verschiedenen Fernantworteinheiten kodiert sind. Die Systemsteuereinrichtung prüft das Masterbitmap bei 182 und sendet alle Pakete entsprechend den Paketen, die selbst von einer Fernantworteinheit nicht exakt empfangen wurden, wie in den Masterbitmap wiedergegeben. Die Bitmaps der einzelnen Fernantworteinheiten werden bei 184 gesammelt, um die zusätzliche exakt empfangenen Datenpakete auf dieselbe Weise wie vorher wiederzugeben. Die Masterbitmap wird bei 186 auf den neuesten Stand gebracht und es wird bei 188 bestimmt, ob die Zahl der Wiederholungen, die zum Erhalten einer 100%ig genauen Paketdatenübertragung festgelegt ist, erreicht ist, falls nein, wird ein weiterer Zyklus 182, 184, 186 des Sendens fehlender Pakete wiederholt, die Bitmaps werden an jeder Fernantworteinheit auf den neuesten Stand gebracht, und die Masterbitmap wird auf den neuen Stand gebracht. Wenn eine 100%ig genaue Übertragung erreicht ist oder die Wiederholungsgrenze bei 188 erreicht ist, wird eine Nachricht zu dem Basispersonalcomputer bei 190 gesandt. Der Instruktor kann verlangen, daß zusätzliche Wiederholungen versucht werden, oder er kann verbale Instruktionen an die Benutzer erteilen, wenn eine oder mehr Fernantworteinheiten nicht vollständig die Mehrfach-Paketdaten exakt empfangen haben, sich zu einer anderen Stelle zu bewegen, um den Prozeß zu wiederholen.A method 170 for transmitting a large block of data to all remote response units in a time-effective manner is shown in Fig. 14. The method 170 is initiated by the personal computer connected to the system controller 26 dividing the large block of data to be transmitted in a multi-packet data stream at 172. The multi-packet data stream is passed to the system controller 26 at 174 and transmitted in its entirety to all remote response units at 176. Each remote response unit 24 decodes the multi-packet data stream and determines whether each packet was accurately received. A bit map is formed in each remote response unit 24 from the bits indicating which packets were accurately received. The system controller 26 transmits a central data packet 50 to all remote response units 24 at 178 that is formatted according to the request for bit map reports from all remote response units. A Bitmap master is formulated at 180 in the system controller 26 from the response data packets 52 encoded with the bitmaps of the various remote response units. The system controller checks the master bitmap at 182 and sends all packets corresponding to packets not accurately received even by a remote response unit as reflected in the master bitmap. The bitmaps of the individual remote response units are collected at 184 to reflect the additional accurately received data packets in the same manner as before. The master bitmap is updated at 186 and it is determined at 188 if the number of retries specified to obtain 100% accurate packet data transmission has been reached, if not, another cycle 182, 184, 186 of sending missing packets is repeated, the bitmaps are updated at each remote response unit and the master bitmap is updated. When a 100% accurate transmission is achieved or the repetition limit at 188 is reached, a message is sent to the base personal computer at 190. The instructor may request that additional repetitions be attempted or may issue verbal instructions to the users if one or more remote response units have not completely received the multiple packet data accurately to move to another location to repeat the process.

Der Vorteil des Verfahrens 170 besteht darin, daß die Zeitspanne, die zum Erregen der Transceiver 42' aller Fernantworteinheiten 24 erforderlich ist, nachdem alle Datenpakete übertragen sind, vermieden wird. Dieses Zeitintervall kann signifikant sein, da es durch jede Tastatur multipliziert wird. Durch Unterteilung der sehr umfangreichen Übertragung der Daten in mehrfache Datenpakete werden nur die Datenpakete, die nicht exakt von allen Einheiten empfangen wurden, wiederholt. Dies vermeidet das Erfordernis, den gesamten sehr umfangreichen Datentransfer zu wiederholen, wenn eine oder mehrere Fernantworteinheiten die gesamte Übertragung nicht exakt empfangen haben.The advantage of method 170 is that the time required to energize the transceivers 42' of all the remote response units 24 after all the data packets are transmitted is avoided. This time interval can be significant since it is multiplied by each keypad. By dividing the very large transfer of data into multiple data packets, only the data packets that were not exactly received by all units are repeated. This avoids the need to repeat the entire very large data transfer if one or more remote response units did not exactly receive the entire transmission.

Somit sieht die vorliegende Erfindung ein drahtloses Fernantwortsystem vor, das eine exzellente Geräuschimunität hat und eine Toleranz für Variationen in dem Timing der übertragenen Signale, während ein praktisch irrtumfreier Betrieb gewährleistet ist. Das System hat eine hervorragende Flexibilität, die die Übertragung von Nachrichtdaten von der Basiseinheit zu den Fernantworteinheiten in demselben Basisdatenpaket ermöglicht, das die Übertragung der Antwortdatenpakete von den Fernantworteinheiten synchronisiert. Verschiedene Gruppen von Antworteinheiten, die in Gruppen unterteilt sind, um eine große Anzahl von Antworteinheiten auf einer einzigen RF- Verbindung aufzunehmen, können vorteilhafterweise von einem Basisdatenpaket bestimmt werden zu:Thus, the present invention provides a wireless remote response system that has excellent noise immunity and tolerance for variations in the timing of the transmitted signals while ensuring virtually error-free operation. The system has excellent flexibility allowing the transmission of message data from the base unit to the remote response units in the same base data packet which synchronizes the transmission of the response data packets from the remote response units. Various groups of response units, divided into groups to accommodate a large number of response units on a single RF link, can advantageously be designated from a base data packet to:

(a) transmitting a response data packet and (b) Processing the message data.

Die Message-Daten nehmen die Bestätigungsbits für gültig empfangene Antworten auf, um die bestätigten Antworteinheiten zu veranlassen, die Übertragung zu stoppen. Korrektheitzeichen und Zeichen zum Einsetzen eines Mikrophons können zusätzlich in den Message-Daten übertragen werden und von den Fernantworteinheiten verarbeitet werden. Außerdem ermöglicht die Erfindung das Herunterladen eines großen Feldes von Zeichen global zu allen Fernantworteinheiten, und zwar auf effiziente Weise. Dies ermöglicht es z. B. dem Benutzer, große Feedback-Nachrichten anzuzeigen, als Antwort auf eine korrekte oder unkorrekte Antwort sowie das Herunterladen des Operationscodes für die einzelnen Fernantworteinheiten und das Herunterladen des Codes für andere Zwecke. Außerdem ermöglicht die Fähigkeit der Basiseinheit zum Instruieren der Fernantworteinheiten über die Länge der beabsichtigten Antworten von jeder der Fernantworteinheiten und die Fähigkeit der Fernantworteinheiten, auf eine solche Bestimmung zu reagieren, indem ein geeignetes Antwortdatenpaket strukturiert wird, das Sammeln von Antworten, die komplexer sind als ein einziges Zeichen.The message data includes the acknowledgement bits for validly received responses to cause the acknowledged response units to stop transmitting. Correctness characters and microphone insertion characters may additionally be transmitted in the message data and processed by the remote response units. In addition, the invention enables a large array of characters to be downloaded globally to all remote response units in an efficient manner. This allows, for example, the user to display large feedback messages in response to a correct or incorrect response, as well as downloading the operation code for the individual remote response units and downloading the code for other purposes. In addition, the ability of the base unit to instruct the remote response units about the length of intended responses from each of the remote response units and the ability of the remote response units to respond to such a determination by structuring an appropriate response data packet allows the collection of responses that are more complex than a single character.

Änderungen und Modifikationen der beschriebenen Ausführungsformen liegen im Rahmen der Prinzipien der Erfindung, die nur durch den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche beschränkt ist.Changes and modifications to the described embodiments are within the scope of the principles of the invention, which is limited only by the scope of the appended claims.

Claims

1. A method of using a wireless system to query responses entered by multiple users into multiple response units (24) at a base unit (22), comprising transmitting over a wireless communication link from the base unit to the multiple remote response units and transmitting over a wireless communication link from the response units to the base unit each response entered by a user, characterized in that the method further comprises transmitting a data packet from the base unit containing a time stamp (56, 56') to allow the remote response units to be coordinated in their response intervals, the base data packet consisting of multiple characters, and at least a portion of said multiple characters relating to different response units, decoding the base data packet at the response units, loading at least a portion of the decoded base data packet at the response units into a memory, determining each character at individual response units relating to that particular response unit, and processing each sign by the response units, which concerns the special response units.

2. The method of claim 1, wherein the plurality of characters includes acknowledgement characters (64) each indicating whether a valid response was previously received from a particular response unit.

3. The method of claim 2, wherein processing each character includes terminating transmission of a response entered by a user in response to an acknowledgement character relating to that particular response unit.

4. The method of claim 1, wherein the plurality of characters include goodness characters (66) each indicating whether a previously received response matches a correct answer in a response key.

5. A method according to claim 4, wherein the portion of the decoded base data packet includes a further plurality of characters relating to all of the response units, a particular response unit indicating a first message included in the further plurality of characters in response to a predetermined value of the integrity character relating to the particular response unit and indicating a second message included in the further plurality of characters in response to a different value of the integrity character relating to that particular response unit.

6. A method according to claim 4, wherein each response unit indicates the value of the health character relating to that particular response unit.

7. The method of claim 1, wherein the plurality of characters include microphone activation characters (68), each activating an audio communication link with a particular response unit.

8. The method of claim 7, wherein the response units include a microphone (46) and an audio communication link (48) with the base unit and wherein a particular response unit opens the audio communication link between the microphone of the particular response unit and the base unit in response to the microphone activation signal related to that particular response unit.

9. The method of claim 1, wherein the remote response units are divided into groups and wherein the decoded base data packet comprises a Contains the designation of a group of response units concerning the multiple characters.

10. The method of claim 1, wherein the remote response units are divided into groups and wherein the decoded base data packet includes a first designation of a particular group of response units relating to the plurality of characters and a second designation of a particular group of response units to transmit a response data packet.

11. The method of claim 1, wherein the remote response units are divided into groups and wherein the decoded base data packet includes a designation of a particular group of response units to transmit a response data packet.

12. The method of claim 11, including providing a unique identification to each of the number of response units and determining a response interval at each of the number of response units after the base data packet as a function of determining a particular group of response units and identifying a particular response unit.

13. The method of claim 1 or 12, wherein a user-entered response is transmitted in a response data packet, and wherein the decoded base data packet includes a designation of the number of characters that make up a response data packet.

14. The method of claim 13, wherein each response unit transmits a response data packet containing the number of characters specified in the decoded base data packet.

15. The method of claim 1, wherein each of the remote response units includes a microcomputer (40') containing an erasable memory, and wherein the portion of the decoded base data packet contains the working code and the processing includes storing the working code in the erasable memory for operation of the microcomputer.

16. The method of claim 1 or 15, wherein a user-entered response is transmitted in a response data packet, and wherein transmitting a response includes transmitting a null response data packet if a user has not entered a response.

17. The method of claim 1, wherein the portion of the decoded base data packet includes a plurality of characters globally pertaining to a plurality of remote response units.

18. The method of claim 17, including transmitting a plurality of basic data packets each containing a plurality of characters globally pertaining to a plurality of remote response units, determining at each remote response unit which of the basic data packets has been validly received, and transmitting from each remote response unit an indication of which of the basic data packets has been validly received at the particular response unit.

19. The method of claim 18, further comprising assembling a bitmap at the base unit of all base data packets validly received at the remote response units and retransmitting one of the base data packets which the bitmap indicates was not validly received at at least one of the remote response units.

20. The method of claim 1, wherein a user-entered response is transmitted in a response data packet, and wherein the response data packet contains multi-character responses.

21. The method of claim 20, including encoding data of the data packet by varying the time period for at least one cycle of a periodic waveform of a transmitted signal to encode a value of a bit, and decoding the data by measuring time intervals for at least one cycle of the received signal and determining whether each of the time intervals falls within one of at least two determined non-overlapping time periods.

22. The method of claim 21, wherein encoding includes determining whether a plurality of bits in the data packet have a value that would be encoded for a longer period of time and inverting those bits in that data packet prior to encoding to reduce the time required to transmit a data packet.

23. The method of claim 22, including transmitting an indication that the bits in a data packet have been inverted.

24. Wireless remote response system comprising:

a base unit (22), a plurality of response units (24) and a wireless communications link between the base unit and the response units, the base unit being operable to transmit data to the response units via the communications link and the response units being operable to transmit to the base unit via the communications link any response entered by a user,

characterized,

that the base unit can transmit a base data packet containing a time stamp so that the remote response units in their response intervals, that the basic data packet consists of a plurality of characters, at least a portion of which relate to different response units, and that the response units are capable of decoding the basic data packet, loading at least a portion of the decoded basic data packet into a memory at the response unit, and determining at individual response units each character relating to the particular response units and processing each character relating to the particular response units.

25. The system of claim 24, wherein the plurality of characters include acknowledgement characters (64) each indicating whether the base unit can receive a valid response data packet from a particular response unit.

26. System according to claim 24, comprising

a first microcomputer (40) in the base unit programmed to assemble a base data packet, encode this base data packet and communicate the encoded base data packet to the plurality of remote response units via the connection line,

a second microcomputer (40') in each of the remote response units programmed to decode a base data packet received from the base unit, load a portion of the decoded base data packet into a memory and determine each character of that portion of the decoded base packet relating to that particular response unit,

an input device in each of the remote response units for receiving a user response selection,

wherein the second microcomputer is programmed to process each character stored in the memory relating to that particular response unit and to assemble a response data packet in response to a user inputting a selection into the input device, to encode the response data packet, and to output the encoded response data packet via the wireless communication line from the special response unit to the base unit,

and wherein the first microcomputer is programmed to decode the response data packets received from each of the response units.

27. The system of claim 26, wherein the second microcomputer is programmed to discontinue transmission of a response data packet if the second microcomputer is adapted to determine an acknowledgement character in the portion of the decoded base data packet relating to that particular response unit.

28. The system of claim 24, wherein the plurality of characters includes good characters (66) each indicating whether a previously received response matches a correct answer in a response key.

29. The system of claim 28, wherein the portion of the decoded base data packet includes a further plurality of characters relating to all of the response units, the second microcomputer of a particular response unit being programmed to display a first message included in the further plurality of characters in response to a predetermined value of the integrity character relating to the particular response unit and to display a second message included in the further plurality of characters in response to another value of the integrity character relating to that particular response unit.

30. The system of claim 28, wherein the second microcomputer in each response unit is programmed to display the value of the good character related to the particular response unit.

31. The system of claim 24, wherein the plurality of characters includes a microphone activation character, each for activating an audio communication channel with a particular response unit.

32. The system of claim 31, wherein the response units include a microphone and an audio communication channel (48) with a base station, and wherein the second microcomputer of a particular response unit is operable to open the audio communication channel between the microphone of the particular response unit and the base station in response to the microphone activation signal relating to the particular response unit.

33. The system of claim 24, wherein the remote response units are divided into groups and wherein the decoded base data packet includes a designation of a group of response units relating to the plurality of characters.

34. The system of claim 24, wherein the remote response units are divided into groups and wherein the decoded base data packet includes a first designation of a group of response units relating to the multiple characters and a second designation of a group of response units to transmit response data packets.

35. The system of claim 26, wherein the remote response units are divided into groups and wherein the decoded base data packet includes a designation of a group of response units to transmit response data packets.

36. The system of claim 35, wherein each of the response units is associated with a unique identification, and wherein the second microcomputer is programmed to determine a response interval subsequent to the base data packet in which the associated response unit response data packet as a function of determining a particular group of response units and uniquely identifying a particular response unit.

37. The system of claim 26, wherein the decoded base data packet includes a determination of a number of characters making up the base data packet, and wherein the second microcomputer is operable to determine the response interval as a function of the number of characters.

38. The system of claim 26, wherein the decoded base data packet includes a determination of the number of characters that make up the response data packet, and wherein the second microcomputer is programmed to assemble a response data packet having the number of characters.

39. The system of claim 26, wherein the portion of the decoded base data packet includes the working code, and wherein the second microcomputer is programmed to store the working code in memory for use in operating the second microcomputer.

40. The system of claim 26, wherein the second microcomputer is programmed to assemble a zero response data packet containing no selection if a user has not entered a selection, encode the zero response data packet, and transmit the encoded zero response data packet over the wireless communication line from the particular response unit to the base unit.

41. The system of claim 24, wherein the response data packet contains user selections consisting of a plurality of characters.

42. The system of claim 26, wherein each of the first and second microcomputers is programmed to encode the respective data packet by determining the time period between either consecutive rising edges or between successive falling edges of a periodic waveform to encode a value of each bit making up the data packet, and to decode the respective data packet by measuring time intervals either between successive rising edges or between successive falling edges of a received signal.

43. The system of claim 42, wherein each of the first and second microcomputers is further programmed to determine whether each measured time interval falls within one of at least two identifiable, non-overlapping time ranges for decoding a value of each bit.

44. The system of claim 42, wherein each of the first and second microcomputers is programmed to determine whether a plurality of bits in a data packet have a value that would be encoded over a longer period of time and to invert the bits of the data packet prior to encoding to reduce the time required to transmit a data packet.

45. The system of claim 44, wherein each of the first and second microcomputers is programmed to transmit an indication that the bits in a data packet have been inverted.

46. The system of claim 26, wherein the first microcomputer is programmed to assemble, encode and transmit a plurality of base data packets each containing a plurality of characters globally pertaining to a plurality of remote response units, and wherein every second microcomputer of the plurality of remote response units is programmed to determine which of the base data packets was validly received and to assemble, encode and transmit a response data packet. encode and transmit, including indications of which basic data packets were validly received at the remote response unit.

47. The system of claim 46, wherein the first microcomputer is programmed to assemble a bitmap of the response data packets and repeatedly retransmit those of the base data packets that the bitmap indicates were not validly received.